JPH11231133A - Optical film and its production - Google Patents

Optical film and its production

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JPH11231133A
JPH11231133A JP10048789A JP4878998A JPH11231133A JP H11231133 A JPH11231133 A JP H11231133A JP 10048789 A JP10048789 A JP 10048789A JP 4878998 A JP4878998 A JP 4878998A JP H11231133 A JPH11231133 A JP H11231133A
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JP
Japan
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light
optical film
optical
polarization
polymer
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Application number
JP10048789A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Takehiro Niitsu
岳洋 新津
Katsunori Kono
克典 河野
Tsutomu Ishii
努 石井
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Fujifilm Business Innovation Corp
Original Assignee
Fuji Xerox Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Fuji Xerox Co Ltd filed Critical Fuji Xerox Co Ltd
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Publication of JPH11231133A publication Critical patent/JPH11231133A/en
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  • Polarising Elements (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an optical film capable of easily setting plural optical characteristics in the same plane. and a manufacturing method. SOLUTION: The laser light from light source 2c is made parallel by a collimator lens 8 and made incident on a polarized light rotating element 9. The light passed through the polarized light rotating element 9 has angle of polarization varied according to the voltage supplied to the polarized light rotating element 9. The light having passed through the polarized light rotating element 9 is made incident on an objective 10. The objective 10 converges recording light to irradiate an optical film 1. The optical film 1 consists of a substrate 12 and a photorecording layer 13. This photorecording layer 13 is irradiated with the light varied in the angle of polarization by the polarized light rotating element 9 and then given optically induced birefringence, so that desired optical characteristics are recorded on the photorecording layer 13 of the optical film 1.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、光学素子に用いら
れる光学フィルム及びその作製方法に関するものであ
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an optical film used for an optical element and a method for producing the same.

【0002】[0002]

【従来の技術】この種の光学フィルムは、例えば、ディ
スプレイ、光エレクトロニクス、光学分野で有用な液晶
表示素子補償板、液晶表示素子用視野角改良板、光学位
相差板、旋光子、λ/4板、λ/2板などの光学素子に
用いられるものである。一般に位相差板とは、互いに垂
直な方向に振動する直線偏光が板を通過したとき、これ
らの間に所定の光路差(従って位相差)を与える複屈折
板(結晶板)をいう。複屈折板の厚さをd、互いに垂直
な電気的主軸方向に振動する直線偏光の屈折率をn1、
n2とすると、光路差は|n1−n2|dで与えられ
る。この値がλ/4、λ/2、λ/1(λは用いる光の
真空中での波長)のものをそれぞれ4分の1、2分の
1、1波長板といい、これらはπ/2、π、2πの位相
差板に相当する。例えば4分の1波長板は、互いに垂直
な方向に振動する直線偏光の間に4分の1波長の光路差
を生ずるように厚さを決められた複屈折板である。その
材料としては、白雲母を適当な厚さに劈開した薄板、あ
るいは一方向に分子配向させた合成樹脂板などが用いら
れる。この板に主軸方向と45°の方位をもつ直線偏光
の光を入射すると、その透過光は円偏光になる。
2. Description of the Related Art Optical films of this kind are, for example, liquid crystal display element compensators, viewing angle improving plates for liquid crystal display elements, optical retardation plates, optical rotators, .lambda. / 4 This is used for optical elements such as a plate and a λ / 2 plate. In general, a retardation plate refers to a birefringent plate (crystal plate) that gives a predetermined optical path difference (accordingly, a phase difference) between linearly polarized lights oscillating in directions perpendicular to each other when passing through the plate. The thickness of the birefringent plate is d, the refractive index of linearly polarized light vibrating in the direction of the electric principal axis perpendicular to each other is n1,
Assuming that n2, the optical path difference is given by | n1−n2 | d. Those whose values are λ / 4, λ / 2, and λ / 1 (where λ is the wavelength of the light used in vacuum) are called quarter-wave, half-wave, and single-wavelength plates, respectively, which are π / It corresponds to a retardation plate of 2, π, 2π. For example, a quarter-wave plate is a birefringent plate whose thickness is determined so as to generate a quarter-wavelength optical path difference between linearly polarized lights vibrating in directions perpendicular to each other. As the material, a thin plate obtained by cleaving muscovite to an appropriate thickness, a synthetic resin plate having one molecule oriented in one direction, or the like is used. When linearly polarized light having an azimuth of 45 ° with respect to the principal axis direction enters this plate, the transmitted light becomes circularly polarized.

【0003】4分の1波長板は様々な用途があり、近年
では液晶表示等フラットパネル型のディスプレイの偏光
制御素子に用いられている。液晶ディスプレイは低電圧
駆動、軽量、低コストなどの特徴の故に、ディスプレイ
の分野において大きな地位を占めている。なかでも、S
TN液晶ディスプレイはマルチプレックス駆動ドットマ
トリクス方式で大画面表示が可能で、従来のツイストネ
マチック(TN)型液晶ディスプレイに比べてコントラ
ストが高く、また視野角が広いなどの利点を有する。こ
のためSTN液晶ディスプレイは、パーソナルコンピュ
ーター、ワードプロセッサなど大画面表示を必要とする
液晶ディスプレイの分野で広く用いられている。
The quarter-wave plate has various uses, and has recently been used for a polarization control element of a flat panel display such as a liquid crystal display. Liquid crystal displays occupy a significant position in the display field because of their features such as low voltage operation, light weight, and low cost. Above all, S
The TN liquid crystal display can display a large screen by a multiplex drive dot matrix system, and has advantages such as a higher contrast and a wider viewing angle than a conventional twisted nematic (TN) liquid crystal display. For this reason, STN liquid crystal displays are widely used in the field of liquid crystal displays requiring a large screen display, such as personal computers and word processors.

【0004】しかしながらSTN方式は、その原理から
白黒モードで表示することができず、電場無印加時には
緑から黄赤色モードとなり、また電場印加時は青の無色
モードとなる。この着色モードによる表示は、使用者か
ら好まれないばかりでなく、カラー化にうまく対応でき
ないという重大な欠点を有する。着色モードを白黒モー
ドに変換するためには、原理的には液晶セルを通過して
楕円偏光となった光を、位相差板を用いてもとの直線偏
光に戻してやればよい。
However, the STN method cannot display in black and white mode due to its principle, and changes from green to yellow-red mode when no electric field is applied, and changes to blue colorless mode when an electric field is applied. The display in this coloring mode is not only unfavorable to the user, but also has a serious disadvantage that it cannot cope with colorization well. In order to convert the coloring mode to the black-and-white mode, in principle, the light that has passed through the liquid crystal cell and has become elliptically polarized light may be returned to the original linearly polarized light using a retardation plate.

【0005】ところが従来の位相差板は、白雲母を適当
な厚さに劈開した薄板や、一方向に分子配向させた合成
樹脂板等が用いられてきた。このような位相差板は、大
面積のものを作製するのが困難であり、大型のフラット
パネルに組み込むことができないという問題がある。
[0005] However, as the conventional retardation plate, a thin plate obtained by cleaving muscovite to an appropriate thickness, a synthetic resin plate in which molecules are oriented in one direction, and the like have been used. It is difficult to manufacture such a retardation plate having a large area, and there is a problem that it cannot be incorporated in a large flat panel.

【0006】この問題を解決する方法として、ポリカー
ボネートなどの熱可塑性樹脂を一軸延伸することによっ
て作製される位相差板が利用されている。この位相差板
は、作製方法が簡単で量産性に優れるが、熱による屈折
率変化(Δn)の変化率が大きく、長時間利用している
と初期の位相差補正ができなくなり、結果として液晶パ
ネルのコントラストが低下してしまうという問題があっ
た。
As a method for solving this problem, a retardation plate produced by uniaxially stretching a thermoplastic resin such as polycarbonate is used. This retardation plate has a simple manufacturing method and is excellent in mass productivity. However, the rate of change of the refractive index change (Δn) due to heat is large, and it is impossible to correct the initial retardation when used for a long time. There is a problem that the contrast of the panel is reduced.

【0007】これに代わって、高分子液晶をフィルム状
に形成することにより、大面積かつ薄膜状の位相差板と
して利用する方法が提案されている。高分子液晶は、光
学的に異方性をもち、一般の高分子と比較すると多様な
分子配向形態をとることが可能である。そのため、これ
らの配向形態を固定化して得られた高分子フィルムは、
様々な光学素子に利用できることが知られている。
Instead of this, a method has been proposed in which a polymer liquid crystal is formed in a film shape and used as a large-area, thin-film retardation plate. Polymer liquid crystals have optical anisotropy and can take various molecular orientation forms as compared with general polymers. Therefore, the polymer film obtained by fixing these orientation forms,
It is known that it can be used for various optical elements.

【0008】高分子液晶を使った位相差板は、例えば特
開平3−87720号公報や特開平4−22917号公
報に開示されている。これらの位相差板に用いられてい
る高分子フィルムは、光学素子内全面にわたって同一の
光学性能を有するものであるが、同一面内で複数の光学
特性を有する高分子液晶の作製においては、保護層を設
けてレジストなどを用いるという複雑なプロセスや高度
な印刷技術が必要とされる。また、微細な領域毎に光学
特性を良好に制御することは、この種の技術では困難で
ある。
A retardation plate using a polymer liquid crystal is disclosed in, for example, JP-A-3-87720 and JP-A-4-22917. The polymer films used for these retardation plates have the same optical performance over the entire surface of the optical element, but in the production of polymer liquid crystals having multiple optical characteristics in the same plane, protection is required. A complicated process of providing a layer and using a resist or the like and an advanced printing technique are required. In addition, it is difficult with this type of technology to control the optical characteristics satisfactorily for each fine region.

【0009】[0009]

【発明が解決しようとする課題】これらの問題点を解決
する方法が、例えば特開平8−292432号公報にお
いて提案されている。同公報記載の方法は、光照射によ
って配向状態が変化する液晶性高分子膜を位相差板とし
て利用し、これに局部的に光照射を行うことによって同
一面内で複数の光学性能が得られるようにして光学フィ
ルムを作製するものである。しかしながら、この配向原
理は、光照射によって液晶性高分子のキラリティーを変
化させるものなので、ねじれ角を正確に制御することが
たいへん難しく、また、太陽光などにさらすとせっかく
個別に配向制御した位相差板の配向状態が乱されてしま
うという問題もある。
A method for solving these problems has been proposed in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 8-292432. The method described in the publication uses a liquid crystalline polymer film whose alignment state changes by light irradiation as a retardation plate, and a plurality of optical performances can be obtained in the same plane by locally performing light irradiation on this film. Thus, an optical film is produced. However, since this alignment principle changes the chirality of the liquid crystalline polymer by light irradiation, it is very difficult to control the twist angle accurately, and when exposed to sunlight or the like, the alignment is individually controlled. There is also a problem that the orientation state of the phase difference plate is disturbed.

【0010】従って本発明の目的は、同一面内の複数の
光学特性を容易に設定し得る光学フィルム及びその作製
方法を提供することにある。
Accordingly, an object of the present invention is to provide an optical film capable of easily setting a plurality of optical characteristics in the same plane, and a method for manufacturing the same.

【0011】[0011]

【課題を解決するための手段】上記目的は、光誘起複屈
折性を有する光記録材料が1/4波長板として機能する
よう構成された少なくとも1層の光記録層を含む光学フ
ィルムにより、達成される。ここで光記録層の厚みd
は、光で誘起される屈折率変化をΔn、照射光の波長を
λ、mを1以上の整数としたとき、Δn・d=(m+1
/4)・λを満たすように形成される。この屈折率変化
Δnは、ある光照射量以上で飽和する飽和屈折率変化値
を用いるのがよい。
The above object is achieved by an optical film including at least one optical recording layer, wherein the optical recording material having photoinduced birefringence functions as a quarter-wave plate. Is done. Here, the thickness d of the optical recording layer
Is Δn · d = (m + 1) where Δn is a refractive index change induced by light, λ is a wavelength of irradiation light, and m is an integer of 1 or more.
/ 4) · λ is formed. As the refractive index change Δn, it is preferable to use a saturated refractive index change value that saturates at a certain light irradiation amount or more.

【0012】光学フィルムに用いられる光記録材料は、
側鎖に光異性化する基を有する高分子化合物または高分
子液晶である。この高分子化合物または高分子液晶は、
例えばポリエステル群から選ばれた少なくとも1種のモ
ノマー重合体を用いることができる。また光記録材料と
しては、光異性化する分子を分散させた高分子材料でも
よい。ここで光異性化する基または分子は、アゾベンゼ
ン骨格を含むものである。
An optical recording material used for an optical film includes:
A polymer compound or a polymer liquid crystal having a photoisomerizable group in the side chain. This polymer compound or polymer liquid crystal is
For example, at least one monomer polymer selected from the group of polyesters can be used. The optical recording material may be a polymer material in which molecules that undergo photoisomerization are dispersed. Here, the photoisomerizable group or molecule has an azobenzene skeleton.

【0013】本発明に係る光学フィルムの作製は、直線
偏光の光を偏光回転素子に入射させ、光の偏光角を偏光
回転素子によって回転制御し、偏光角の回転制御された
光を光誘起複屈折性を有する光記録材料からなる光記録
層に照射し、この光記録層に光の偏光角に対応した方位
の1/4波長板を記録することにより行う。この場合、
2回目以降の光の偏光角の記録時には前回の記録状態を
消去することなく、再書き込みすることが可能である。
In the production of the optical film according to the present invention, linearly polarized light is incident on a polarization rotation element, the polarization angle of the light is controlled to be rotated by the polarization rotation element, and the light whose polarization angle is controlled to be rotated is photoinduced. Irradiation is performed on an optical recording layer made of an optical recording material having a refractive property, and a 波長 wavelength plate having an orientation corresponding to the polarization angle of light is recorded on the optical recording layer. in this case,
In the second and subsequent recordings of the polarization angle of light, rewriting can be performed without erasing the previous recording state.

【0014】また本発明に係る光学フィルムの作製装置
は、コヒーレント光を発する光源と、光源からの光の偏
光角を回転制御する偏光回転素子と、偏光角の回転制御
された光を光学フィルムに照射する結像光学系とを備え
る。ここで偏光回転素子は、それに供給される電圧値に
応じて光の偏光角を回転制御する。なお本装置には、光
学フィルムに照射する光の結像位置を移動させる機構が
具備されている。
Further, the apparatus for producing an optical film according to the present invention comprises a light source that emits coherent light, a polarization rotation element that rotationally controls the polarization angle of the light from the light source, and a light whose polarization angle is rotationally controlled by the optical film. And an imaging optical system for irradiation. Here, the polarization rotator controls the rotation of the polarization angle of the light according to the voltage value supplied thereto. Note that the present apparatus is provided with a mechanism for moving the image forming position of light applied to the optical film.

【0015】このように本発明では、照射光の偏光面の
方位(偏光角)を回転することにより、波長板の方位を
回転させる。従って、照射光の偏光角を変化させること
により、偏光のねじれ角を自由に設定することができ
る。即ち、同一面内の複数の光学特性を容易に設定可能
となる。これにより同一面内の光学特性のばらつき補正
や経時変化による光学特性の変化を補償し得る光学フィ
ルムを作製することができる。
As described above, in the present invention, the azimuth of the wave plate is rotated by rotating the azimuth (polarization angle) of the plane of polarization of the irradiation light. Therefore, by changing the polarization angle of the irradiation light, the twist angle of the polarization can be set freely. That is, it is possible to easily set a plurality of optical characteristics in the same plane. This makes it possible to produce an optical film that can compensate for variations in optical characteristics in the same plane and compensate for changes in optical characteristics due to aging.

【0016】この位相差板の面内に記録されているねじ
れ角や位相情報は、何回でも書き換えが可能であるの
で、液晶ディスプレイの光学特性の経時変化に応じて位
相差板の面内光学特性を随時更新することができ、常に
最適な表示状態を保つことができる。
The torsion angle and phase information recorded in the plane of the retardation plate can be rewritten any number of times. The characteristics can be updated at any time, and the optimum display state can always be maintained.

【0017】[0017]

【発明の実施の形態】本発明に係る光学フィルム及びそ
の作製方法を説明する前に、位相差板の原理について説
明する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Before describing an optical film and a method of manufacturing the same according to the present invention, the principle of a retardation plate will be described.

【0018】まず、直線偏光した光の偏光角を任意の角
度で回転させる方法について述べる。光は電磁波の一種
であるからマックスウェルの方程式で表すことができ
る。z軸(光の進行方向)を固定すれば、光の電場ベク
トルEは次の(数1)で表すことができる。
First, a method for rotating the polarization angle of linearly polarized light at an arbitrary angle will be described. Since light is a type of electromagnetic wave, it can be represented by Maxwell's equation. If the z axis (the traveling direction of light) is fixed, the electric field vector E of light can be expressed by the following (Equation 1).

【0019】[0019]

【数1】 (Equation 1)

【0020】ここで、φx及びφyはそれぞれx軸とy軸
に対する初期位相を表す。この電場ベクトルEの先端
は、x軸とy軸の位相差(φx−φy)の値によっていろ
いろな軌道を描く。図1はこれを模式的に表したもので
あり、x軸とy軸の位相差φx−φyが変化したときの光
の偏光状態を表している。図1に示すように、位相差
(φx−φy)=π/2=3π/2のときは円偏光とな
る。これがいわゆる1/4波長板である。この素子で
は、進相軸と遅相軸での光路差Δが次の(数2)となる
ようにされている。
Here, φ x and φ y represent initial phases with respect to the x-axis and the y-axis, respectively. The tip of the electric field vector E depict various trajectories by the value of the phase difference between the x-axis and y-axis (φ xy). FIG. 1 schematically illustrates this, and illustrates the polarization state of light when the phase difference φ x −φ y between the x-axis and the y-axis changes. As shown in FIG. 1, the circularly polarized light when the phase difference (φ x -φ y) = π / 2 = 3π / 2. This is a so-called quarter-wave plate. In this element, the optical path difference Δ between the fast axis and the slow axis is set to the following (Equation 2).

【0021】[0021]

【数2】 Δ=(m+1/4)*λ (数2)Δ = (m + /) * λ (Expression 2)

【0022】ここでmは正数、λは波長である。よって
光はこの素子を通過すると、前述の位相差(φx−φy
においてπ/2の変化を生じる。このような位相差変化
が生ずると、入射光は次のよう変化する。 入射光が図1(a)のような直線偏光の光であれば、
通過光は図1(c)のような円偏光の光となる。 入射光が図1(c)のような円偏光の光であれば、通
過光は図1(e)のような直線偏光の光となる。
Here, m is a positive number and λ is a wavelength. Therefore, when light passes through this element, the phase difference (φ x −φ y )
Causes a change of π / 2. When such a phase difference change occurs, incident light changes as follows. If the incident light is linearly polarized light as shown in FIG.
The transmitted light is circularly polarized light as shown in FIG. If the incident light is circularly polarized light as shown in FIG. 1C, the transmitted light is linearly polarized light as shown in FIG.

【0023】このときに(数2)の条件を満たしたま
ま、偏光角を回転させると、の場合の直線偏光の光が
回転する。つまり偏光光のねじれ角を変化させることが
できる。これを例えばSTN液晶の補償板として利用す
る場合、液晶ディスプレイの各画素の旋光特性のばらつ
きを補償するように偏光角を合わせて、透過光の偏光軸
が全て揃うようにしてやれば均質な表示が得られる。
At this time, if the polarization angle is rotated while satisfying the condition of (Equation 2), the linearly polarized light in the above case rotates. That is, the twist angle of the polarized light can be changed. For example, when this is used as a compensator for STN liquid crystal, if the polarization angles are adjusted so as to compensate for variations in the optical rotation characteristics of each pixel of the liquid crystal display so that all the polarization axes of the transmitted light are aligned, a uniform display can be obtained. can get.

【0024】次に、上述した1/4波長板の効果を発現
する光記録材料について説明する。このような記録材料
としては、光誘起複屈折性を示し、かつその複屈折性が
記録・保持される材料であればどのようなものであって
もよい。ここで、光誘起複屈折性とは、もともと等方的
な媒体に光を照射することによって屈折率の異方性(複
屈折性)が生じる事を言う。このような光誘起複屈折性
を示す材料の一例として、光異性化する基を側鎖に持つ
高分子化合物または高分子液晶、または、光異性化する
分子を分散させた高分子材料がある。この材料はマクロ
に見ると等方的であるが、直線偏光を照射すると光異性
化が誘起されて、それにより屈折率の異方性が生じる。
Next, an optical recording material exhibiting the above-described effect of the quarter wavelength plate will be described. As such a recording material, any material may be used as long as it exhibits light-induced birefringence and the birefringence is recorded and held. Here, the light-induced birefringence means that anisotropic medium is irradiated with light to cause anisotropy of refractive index (birefringence). As an example of a material exhibiting such photoinduced birefringence, there is a polymer compound or a polymer liquid crystal having a photoisomerizable group in a side chain, or a polymer material in which molecules to be photoisomerized are dispersed. This material is macroscopically isotropic, but irradiation with linearly polarized light induces photoisomerization, which results in anisotropy in the refractive index.

【0025】光異性化する基または分子としては、異性
化により大きな複屈折性を示すものが望まれ、例えば、
アゾベンゼン骨格を含むものが好適である。光異性化基
あるいは分子を保持する高分子化合物または高分子液晶
材料としては、光異性化基の誘起された異方性が高分子
化合物あるいは高分子液晶に伝達され、結果として高分
子化合物あるいは高分子液晶全体に大きな複屈折性を生
じさせ、かつ、その複屈折性が記録されるものが望まれ
る。例えば、ポリエステル群から選ばれた少なくとも一
種のモノマー重合体である高分子化合物または高分子液
晶が用いられる。具体的には、ポリメチルメタクリレー
トやポリビニルアルコールが好適である。以下、光異性
化基としてアゾベンゼンを例にとって説明する。
As the group or molecule to be photoisomerized, those exhibiting large birefringence by isomerization are desired.
Those containing an azobenzene skeleton are preferred. As a polymer compound or a polymer liquid crystal material having a photoisomerizable group or molecule, the induced anisotropy of the photoisomerizable group is transmitted to the polymer compound or the polymer liquid crystal, and as a result, the polymer compound or the polymer It is desired to produce a large birefringence in the entire molecular liquid crystal and record the birefringence. For example, a polymer compound or a polymer liquid crystal, which is at least one kind of monomer polymer selected from the polyester group, is used. Specifically, polymethyl methacrylate and polyvinyl alcohol are preferred. Hereinafter, azobenzene will be described as an example of the photoisomerizable group.

【0026】アゾベンゼンは、光照射によりトランス−
シスの光異性化を示す。トランス型では分子構造が図2
(a)のようになり、シス型では分子構造が図2(b)
のようになる。
Azobenzene is transformed into trans-
3 shows photoisomerization of cis. Fig. 2
(A), and the molecular structure of the cis type is shown in FIG.
become that way.

【0027】アゾベンゼンは単体では異方性を示すが、
図3(a)のように記録材料中でランダムに分散されて
いる場合は、記録材料全体として等方性を示す。また記
録材料中では、光励起される前はトランス型が多く存在
する。これに対して光励起されることによりトランス型
がシス型に変化し、材料中にはシス型が多く存在するよ
うになる。特にこの材料にある偏光方向をもつ直線偏光
のポンプ光を照射すると、図3(b)のようにその偏光
方向と同方向であるアゾベンゼンのみが光を吸収しシス
型へと変化する。この場合、アゾベンゼンの異性化によ
り生じるアゾベンゼン自身の複屈折と、アゾベンゼンの
異性化によって誘起される高分子化合物または高分子液
晶の複屈折が組み合わさって、光記録媒体中にポンプ光
の偏光方向を軸とした複屈折が生じる。この複屈折性を
利用して、高分子膜を先に説明した波長板として機能さ
せることができる。
Azobenzene alone shows anisotropy,
When randomly dispersed in the recording material as shown in FIG. 3A, the recording material as a whole exhibits isotropic properties. Also, in the recording material, there are many trans-types before the photoexcitation. On the other hand, the trans-form changes to the cis-form by photoexcitation, and many cis-forms are present in the material. In particular, when the material is irradiated with linearly polarized pump light having a certain polarization direction, only azobenzene, which is in the same direction as the polarization direction, absorbs light and changes to the cis-type as shown in FIG. In this case, the birefringence of azobenzene itself caused by isomerization of azobenzene and the birefringence of a polymer compound or polymer liquid crystal induced by isomerization of azobenzene are combined to change the polarization direction of pump light in the optical recording medium. Birefringence occurs as an axis. By utilizing the birefringence, the polymer film can function as the above-described wavelength plate.

【0028】例えば1/4波長板として用いる場合を考
える。高分子膜の厚さをdとし、光誘起屈折率変化をΔ
nとすれば、高分子膜中を波長λの光が通過する時に起
こる光路差は、Δn・dとなる。よって、これがちょう
どλ/4になれば、高分子膜は1/4波長板として機能
する。すなわち、次の(数3)の条件を満たすように複
屈折を誘起すればよい。
For example, consider the case of using as a quarter wavelength plate. Let d be the thickness of the polymer film and Δ
If n, the optical path difference that occurs when light of wavelength λ passes through the polymer film is Δn · d. Therefore, if this becomes just λ / 4, the polymer film functions as a 波長 wavelength plate. That is, birefringence may be induced so as to satisfy the following condition (Equation 3).

【0029】[0029]

【数3】 Δn・d=λ/4 (数3)[Expression 3] Δn · d = λ / 4 (Expression 3)

【0030】つぎに本発明で使用した材料の光学特性に
ついて説明する。位相差板の材料として、図2(c)に
示す側鎖にシアノアゾベンゼンを持つポリエステルを原
料とし、これをクロロホルムに溶解させて溶液を作製
し、この溶液をガラス基板に塗布して乾燥させ、厚さ2
μmのフィルムを得た。今回使用した位相差板における
材料の光誘起屈折率変化を、図4に示す測定系で測定し
た。その測定結果を図5に示す。
Next, the optical characteristics of the material used in the present invention will be described. As a material of the retardation plate, a polyester having cyanoazobenzene in a side chain shown in FIG. 2C is used as a raw material, and this is dissolved in chloroform to prepare a solution. The solution is applied to a glass substrate and dried. Thickness 2
A μm film was obtained. The photo-induced refractive index change of the material in the retardation plate used this time was measured by the measurement system shown in FIG. FIG. 5 shows the measurement results.

【0031】図4に示すように、光記録材料に異方性を
誘起するのに使用するポンプ光4の光源2bは、側鎖に
シアノアゾベンゼンを持つポリエステルに感度のある5
15nmのアルゴンイオンレーザを用いた。光源2bか
ら出た光の偏光はs偏光(紙面に垂直)であり、そのレ
ーザ光を1/2波長板6を通し、光学フィルム1に照射
する。この1/2波長板6でポンプ光4の偏光角をs偏
光から45度だけ変化させた。このポンプ光4で誘起さ
れる複屈折性の方位は、ポンプ光とは別の光源2aで発
生されるプローブ光3で測定する。この光源2aには、
光学フィルム1に誘起される異方性に影響を与えない波
長をもつ633nmのヘリウムネオンレーザを使用し
た。このレーザ光を偏光子5に透過させ、s偏光(紙面
に垂直)の光とした。この光を光学フィルム1に照射し
その透過光を偏光ビームスプリッター(PBS)7に導
く。この偏光ビームスプリッター7により、透過してき
たプローブ光3のs偏光成分とp偏光成分を分離する。
その各成分を光パワーメータI1とI2で測定すること
によって、光学フィルム1を透過したプローブ光3の偏
光方向を調べることができる。この測定された偏光角の
大きさから、屈折率変化Δnを求める。
As shown in FIG. 4, the light source 2b of the pump light 4 used to induce anisotropy in the optical recording material is a light source 2b which is sensitive to polyester having cyanoazobenzene in the side chain.
A 15 nm argon ion laser was used. The polarized light of the light emitted from the light source 2b is s-polarized light (perpendicular to the paper surface), and the laser light passes through the half-wave plate 6 and irradiates the optical film 1. The polarization angle of the pump light 4 was changed from the s-polarized light by 45 degrees by the half-wave plate 6. The birefringent direction induced by the pump light 4 is measured by the probe light 3 generated by a light source 2a different from the pump light. This light source 2a includes:
A 633 nm helium-neon laser having a wavelength that does not affect the anisotropy induced in the optical film 1 was used. This laser light was transmitted through the polarizer 5 to obtain s-polarized light (perpendicular to the paper). This light is applied to the optical film 1 and the transmitted light is guided to a polarizing beam splitter (PBS) 7. The polarization beam splitter 7 separates the transmitted s-polarized light component and p-polarized light component of the probe light 3.
By measuring each component with the optical power meters I1 and I2, the polarization direction of the probe light 3 transmitted through the optical film 1 can be checked. The refractive index change Δn is determined from the measured polarization angle.

【0032】測定では、初期化した光学フィルム1にポ
ンプ光4を照射し複屈折性を誘起していく。このポンプ
光4の光強度は1W/cm2とした。これと同時にプロ
ーブ光3を照射しておき、15秒間隔で光パワーメータ
I1とI2で光学フィルム1を透過したプローブ光3の
偏光方向を測定した。
In the measurement, the initialized optical film 1 is irradiated with pump light 4 to induce birefringence. The light intensity of the pump light 4 was 1 W / cm 2 . At the same time, the probe light 3 was irradiated, and the polarization direction of the probe light 3 transmitted through the optical film 1 was measured at intervals of 15 seconds by the optical power meters I1 and I2.

【0033】図5に、測定されたプローブ光3の偏光方
向から換算した屈折率変化Δnの結果を示す。ここでは
光誘起二色性Δαは無視できるものと仮定した。横軸は
ポンプ光照射量(強度と時間の積)Eであり、縦軸は測
定により求めた屈折率変化Δnの大きさを示している。
この図から、ポンプ光4で誘起される複屈折による屈折
率変化Δnは時間とともに増加し飽和することがわか
る。この図から飽和屈折率変化Δnsを求めると、約
0.033となる。
FIG. 5 shows the result of the refractive index change Δn converted from the measured polarization direction of the probe light 3. Here, it was assumed that the light-induced dichroism Δα was negligible. The horizontal axis represents the pump light irradiation amount (product of intensity and time) E, and the vertical axis represents the magnitude of the refractive index change Δn obtained by measurement.
From this figure, it can be seen that the refractive index change Δn due to birefringence induced by the pump light 4 increases with time and saturates. The saturation refractive index change Δns obtained from this figure is about 0.033.

【0034】以上の結果から、側鎖にシアノアゾベンゼ
ンを持つポリエステルでは、複屈折性を誘起して位相差
板として機能させることができる。記録された光誘起複
屈折性は室温で長時間記録が保持されていることも確認
できた。さらにポンプ光4の偏光角を変えて同じ領域に
記録することにより、偏光情報を上書きして更新するこ
とが可能である。
From the above results, polyester having cyanoazobenzene in the side chain can function as a retardation plate by inducing birefringence. It was also confirmed that the recorded light-induced birefringence was maintained for a long time at room temperature. Furthermore, by changing the polarization angle of the pump light 4 and recording the same in the same area, it is possible to overwrite and update the polarization information.

【0035】先に説明したように、1/4波長板として
この光記録材料を利用するには、(数3)を満足するよ
うにすればよい。また特性が安定した1/4波長板に作
製するには(数3)から、光記録材料の厚みと屈折率変
化Δnが一定であることが望ましいことが分かる。そこ
で本実施例の光記録媒体では、屈折率変化Δnとして、
ある光照射量以上で安定した値となる飽和屈折率変化Δ
nsを使用することとした。これにより飽和屈折率変化
Δnsの値と(数3)とから、1/4波長板の厚みが決
まる。その厚みで位相差板を作製すれば、飽和屈折率変
化Δnsを与える光量以上の露光量であれば、一定の屈
折率変化Δnsを誘起できるため、光強度の変動に依存
せず、安定した位相差補償が行うことができる。
As described above, in order to use this optical recording material as a quarter-wave plate, it is necessary to satisfy (Equation 3). From the formula (3), it is understood that it is desirable that the thickness of the optical recording material and the refractive index change Δn are constant in order to produce a quarter-wave plate having stable characteristics. Therefore, in the optical recording medium of this embodiment, the refractive index change Δn is
Saturation refractive index change Δ that becomes a stable value above a certain light irradiation amount
ns. Thus, the thickness of the quarter-wave plate is determined from the value of the change Δns in the saturated refractive index and (Equation 3). If the retardation plate is manufactured with the thickness, a constant refractive index change Δns can be induced if the exposure amount is equal to or more than the light amount that gives the saturated refractive index change Δns. Phase difference compensation can be performed.

【0036】本発明において用いられる基板としては、
プラスチックフィルム基板、アルカリガラス、ホウ珪酸
ガラス、プリントガラスなどのガラス基板、アルミ、
鉄、銅などの金属箔基板、ポリイミド膜、ポリビニルア
ルコール膜などの有機薄膜などを有するガラス基板、プ
ラスチックフィルム基板または金属箔基板などを挙げる
ことができる。上記プラスチックフィルムとしては、例
えばポリメチルメタクリレートなどのアクリル樹脂、ポ
リビニルアルコール、ポリスチレン、ポリカーボネー
ト、ポリエーテルスルフォン、ポリフェニレンサルファ
イド、ポリオレフィン、ポリイミド、ポリアミドイミ
ド、ポリエーテルイミド、ポリアミド、ポリエーテルケ
トン、ポリエーテルエーテルケトン、ポリケトンサルフ
ァイド、ポリスルフォン、ポリフェニレンオキサイド、
ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレ
ート、ポリアセタール、ポリアセタール、エポキシ樹
脂、フェノール樹脂などが挙げられる。
As the substrate used in the present invention,
Glass substrates such as plastic film substrates, alkali glass, borosilicate glass, printed glass, aluminum,
Examples include a metal foil substrate such as iron and copper, a glass substrate having an organic thin film such as a polyimide film and a polyvinyl alcohol film, a plastic film substrate, and a metal foil substrate. As the plastic film, for example, acrylic resin such as polymethyl methacrylate, polyvinyl alcohol, polystyrene, polycarbonate, polyether sulfone, polyphenylene sulfide, polyolefin, polyimide, polyamide imide, polyether imide, polyamide, polyether ketone, polyether ether ketone , Polyketone sulfide, polysulfone, polyphenylene oxide,
Examples thereof include polyethylene terephthalate, polybutylene terephthalate, polyacetal, polyacetal, epoxy resin, and phenol resin.

【0037】高分子化合物または高分子液晶の膜を形成
する方法としては、例えば溶液塗布、溶融塗布などを用
いることができる。膜厚などの品質の点から、高分子化
合物または高分子液晶を適当な溶媒に溶解し、塗布設備
を用いて塗布し、乾燥して高分子化合物または高分子液
晶膜を形成する方法が適当である。
As a method for forming a film of a polymer compound or a polymer liquid crystal, for example, solution coating, melt coating, or the like can be used. From the point of quality such as film thickness, a method of dissolving a polymer compound or a polymer liquid crystal in an appropriate solvent, applying the solution using a coating device, and drying to form a polymer compound or a polymer liquid crystal film is appropriate. is there.

【0038】高分子化合物または高分子液晶を調整する
場合、用いることのできる溶媒は用いられる高分子化合
物または高分子液晶の種類によって異なるが、通常はク
ロロホルム、ジクロロエタン、テトラクロロエタン、ト
リクロロエチレン、テトラクロロエチレン、オルソジク
ロロベンゼンなどのハロゲン化炭化水素、ハロゲン化炭
化水素とフェノール、パラクロロフェノールなどのフェ
ノール類との混合溶媒、テトラヒドロフラン、ジメチル
ホルムアミド、ジメチルアセトアミド、ジメチルスルホ
キシド、N−メチルピロリドンなどが用いられる。
When preparing the polymer compound or the polymer liquid crystal, the solvent which can be used depends on the kind of the polymer compound or the polymer liquid crystal to be used, but usually, chloroform, dichloroethane, tetrachloroethane, trichloroethylene, tetrachloroethylene, orthodiethylene is used. Halogenated hydrocarbons such as chlorobenzene, mixed solvents of halogenated hydrocarbons with phenols such as phenol and parachlorophenol, tetrahydrofuran, dimethylformamide, dimethylacetamide, dimethylsulfoxide, N-methylpyrrolidone and the like are used.

【0039】また塗布方法には、スピンコート法、スク
リーン印刷法、浸漬引き上げ法、ロールコート法、ドク
ターブレード法、スプレー法、ワイヤーバー法などを採
用することができる。スピンコート法を行う場合には、
溶液の濃度やスピン回転数等の条件を適宜設定して、形
成される薄膜の膜厚が可視光領域でλ/4の位相差を生
じさせるようにする。
As a coating method, a spin coating method, a screen printing method, an immersion pulling method, a roll coating method, a doctor blade method, a spray method, a wire bar method, or the like can be adopted. When performing the spin coating method,
Conditions such as the concentration of the solution and the number of spin rotations are appropriately set so that the thickness of the formed thin film causes a phase difference of λ / 4 in the visible light region.

【0040】次に作製された高分子化合物または高分子
液晶膜に所望の偏光角度を持たせる方法について説明す
る。高分子化合物または高分子液晶膜に照射する光は、
例えば太陽光、紫外線、レーザ光、ハロゲンランプやキ
セノンランプの光など、光誘起複屈折を生じせしめるこ
とができるものであれば特に限定されないが、好ましく
はレーザ光が用いられる。
Next, a method for imparting a desired polarization angle to the produced polymer compound or polymer liquid crystal film will be described. The light irradiated on the polymer compound or the polymer liquid crystal film is
For example, there is no particular limitation as long as light-induced birefringence can be generated, such as sunlight, ultraviolet light, laser light, light from a halogen lamp or a xenon lamp, but laser light is preferably used.

【0041】この光源から発せられた光束は偏光回転素
子に入射する。偏光回転素子としては、λ/2板、液晶
バルブ、ポッケルス素子、ファラデー素子などを利用す
ることができる。この偏光回転素子を通過した記録光
は、高分子化合物または高分子液晶膜に照射する。これ
により先に説明したように、光誘起複屈折性を高分子化
合物または高分子液晶膜に記録することができる。部分
的に光を照射する方法は特に制限はなく、レーザ光のよ
うに絞り込まれた光束をそのまま利用しても構わない
し、対物レンズによって集光させてもよい。また、同一
面内で複数の位相差の偏光角を記録する方法としては、
面内配置を精密に制御できるような駆動系を備えたもの
であれば特に制限はなく、例えばステッパーのような装
置を用いることができる。
The light beam emitted from this light source enters the polarization rotation element. As the polarization rotating element, a λ / 2 plate, a liquid crystal valve, a Pockels element, a Faraday element, or the like can be used. The recording light passing through the polarization rotator irradiates a polymer compound or a polymer liquid crystal film. Thereby, as described above, the photoinduced birefringence can be recorded on the polymer compound or the polymer liquid crystal film. The method of partially irradiating light is not particularly limited, and a light beam narrowed down, such as laser light, may be used as it is, or may be condensed by an objective lens. Further, as a method of recording the polarization angles of a plurality of phase differences in the same plane,
There is no particular limitation as long as it has a drive system capable of precisely controlling the in-plane arrangement, and for example, a device such as a stepper can be used.

【0042】次に本発明の位相差板の作製方法について
説明する。まず、光異性化を起こす材料として図2に示
すような側鎖にシアノアゾベンゼンを持つポリエステル
を用いた。また、基板にはバリウムホウ珪酸ガラス(コ
ーニング7059)を用いることにした。ここでは波長
0.515μmに合わせて1/4波長板を作製すること
にすると、その膜厚は次の(数4)から求められる。
Next, a method of manufacturing the retardation plate of the present invention will be described. First, a polyester having cyanoazobenzene in a side chain as shown in FIG. 2 was used as a material causing photoisomerization. Also, barium borosilicate glass (Corning 7059) was used for the substrate. Here, assuming that a quarter-wave plate is manufactured according to the wavelength of 0.515 μm, the film thickness can be obtained from the following (Equation 4).

【0043】[0043]

【数4】 d=λ/4/Δn (数4)D = λ / 4 / Δn (Equation 4)

【0044】ここでΔnとして飽和屈折率変化Δnsを
用いることとし、Δn=0.033から厚みdは3.9
μmとなるように設計した。
Here, the change in the saturated refractive index Δns is used as Δn, and the thickness d is 3.9 since Δn = 0.033.
It was designed to be μm.

【0045】側鎖にシアノアゾベンゼンを持つポリエス
テルをクロロホルムに溶解して溶液とし、これをスピン
コート法によってガラス基板上に塗布した。その後、7
0℃のオーブン中で10分間乾燥させてクロロホルムを
完全にとばしてフィルムを得た。このときの溶液の濃度
や、スピンコートの回転数はあらかじめ設計値の膜厚と
なるように条件出しが行われている。また、一回の着膜
プロセスで所望の膜厚が得られない場合には着膜プロセ
スを複数回繰り返して多層化することによって、所望の
膜厚を得ることも可能である。
Polyester having cyanoazobenzene in the side chain was dissolved in chloroform to form a solution, which was applied on a glass substrate by spin coating. Then 7
The film was dried in an oven at 0 ° C. for 10 minutes to completely remove the chloroform and obtain a film. At this time, the conditions of the concentration of the solution and the number of revolutions of the spin coating are determined in advance so that the film thickness becomes the designed value. Further, when a desired film thickness cannot be obtained by one film forming process, a desired film thickness can be obtained by repeating the film forming process a plurality of times to form a multilayer.

【0046】こうして得られた高分子膜はそのままでは
ポリマーの偏析のために白濁している。ここで、この高
分子膜を相転移温度より高い温度(約100℃)以上の
オーブン中で10分間加熱することによって、高分子を
すべてランダムな状態にする。そののち、相転移温度よ
りはるかに低い温度(0℃以下)のエタノール中に浸漬
し、高分子を急冷凝固させることによって偏析のないガ
ラス状態の透明な高分子膜を得ることができた。
The polymer film thus obtained is clouded as it is due to segregation of the polymer. Here, this polymer film is heated in an oven at a temperature higher than the phase transition temperature (about 100 ° C.) or higher for 10 minutes to make the polymer all in a random state. Thereafter, the polymer was immersed in ethanol at a temperature much lower than the phase transition temperature (0 ° C. or lower), and the polymer was rapidly cooled and solidified to obtain a glass-free transparent polymer film without segregation.

【0047】次に、こうして作製された高分子膜に偏光
情報を記録し1/4波長板として機能する光学フィルム
を作製する方法について説明する。図6(a)は本発明
に係る光学フィルムの作製装置の一実施例を説明する
図、同図(b)は光学フィルムの構造を示す図である。
図において、光源2cからの記録レーザ光は、コリメー
ターレンズ8によって平行光とされ、偏光回転素子9に
入射する。ここで偏光回転素子9としては、λ/2板、
液晶バルブ、ポッケルス素子、ファラデー素子などが使
用可能である。例えば偏光回転素子9として液晶バルブ
を用いる場合、液晶は1/2波長板として機能し、電圧
が印加されない状態では、入射光の偏光方向と1/2波
長板の軸は平行となるようにしておく。入射光がs偏光
であるため、透過光はs偏光となる。一方、最大電圧が
印加されたときには1/2波長板の軸が45度回転し、
入射光の偏光を90度回転するようにしておく。さらに
最小電圧と最大電圧の間の中間的な電圧では、その電圧
の大きさに応して1/2波長板の軸が45度まで増加す
るようにしておく。これにより偏光回転素子9を通過し
た光は、偏光回転素子9に供給する電圧に応じて、偏光
角を0度から90度まで変化できる。ここでs偏光の偏
光角を0度とした。この偏光回転素子9を通過した記録
光は、対物レンズ10に入射する。対物レンズ10は記
録光を集光し、光学フィルム1に照射する。
Next, a description will be given of a method of recording polarization information on the polymer film thus produced and producing an optical film functioning as a quarter-wave plate. FIG. 6A is a diagram illustrating an embodiment of an optical film manufacturing apparatus according to the present invention, and FIG. 6B is a diagram illustrating a structure of the optical film.
In the figure, a recording laser beam from a light source 2c is collimated by a collimator lens 8 and is incident on a polarization rotation element 9. Here, as the polarization rotating element 9, a λ / 2 plate,
A liquid crystal valve, a Pockels element, a Faraday element, and the like can be used. For example, when a liquid crystal valve is used as the polarization rotating element 9, the liquid crystal functions as a half-wave plate, and in a state where no voltage is applied, the polarization direction of the incident light and the axis of the half-wave plate are parallel. deep. Since the incident light is s-polarized, the transmitted light is s-polarized. On the other hand, when the maximum voltage is applied, the axis of the half-wave plate rotates 45 degrees,
The polarization of the incident light is rotated by 90 degrees. Further, at an intermediate voltage between the minimum voltage and the maximum voltage, the axis of the half-wave plate is increased up to 45 degrees according to the magnitude of the voltage. Thereby, the light passing through the polarization rotation element 9 can change the polarization angle from 0 degree to 90 degrees according to the voltage supplied to the polarization rotation element 9. Here, the polarization angle of the s-polarized light was set to 0 degree. The recording light having passed through the polarization rotator 9 enters the objective lens 10. The objective lens 10 condenses the recording light and irradiates the optical film 1 with it.

【0048】光学フィルム1は、図6(b)に示すよう
に、基板12と、この上に形成された光記録層13とか
ら構成される。この光記録層13に光が照射されること
により光誘起複屈折性が付与され、偏光情報を記録した
光学フィルム1を作製することができる。この時偏光回
転素子9に加える電圧を制御することにより、記録光の
偏光角θを0度から90度まで変化することができる。
結果として図7のように記録光で誘起された複屈折性で
作製される微小1/4波長板の方位をθ(0≦θ<9
0)度にできる。これを、例えばSTN液晶の補償板と
して利用する場合、微小領域毎に異なった角度を設定
し、液晶ディスプレイの各画素の旋光特性のばらつきを
補償するように偏光角を合わせて、透過光の偏光軸が全
て揃うようにしてやれば、均質な表示が得られる。ま
た、液晶ディスプレイのバックライトの熱などによって
長時間の間に屈折率変化率Δnが減少することがあって
も、同様の偏光情報を再書き込みすることによって何回
でもリフレッシュすることができる。
The optical film 1 comprises a substrate 12 and an optical recording layer 13 formed thereon, as shown in FIG. By irradiating the optical recording layer 13 with light, light-induced birefringence is imparted and the optical film 1 on which polarization information is recorded can be manufactured. At this time, by controlling the voltage applied to the polarization rotation element 9, the polarization angle θ of the recording light can be changed from 0 degree to 90 degrees.
As a result, as shown in FIG. 7, the azimuth of the minute quarter-wave plate produced by the birefringence induced by the recording light is set to θ (0 ≦ θ <9).
0) degrees. When this is used, for example, as a compensator for STN liquid crystal, different angles are set for each minute area, and the polarization angles are adjusted so as to compensate for variations in the optical rotation characteristics of each pixel of the liquid crystal display. If all axes are aligned, a uniform display can be obtained. Further, even if the refractive index change rate Δn may decrease over a long period of time due to the heat of the backlight of the liquid crystal display or the like, refresh can be performed any number of times by rewriting the same polarization information.

【0049】以上説明したように、照射光の偏光角を変
化させることにより、偏光のねじれ角を自由に設定する
ことができる。これにより同一面内の光学特性のばらつ
き補正や経時変化による光学特性の変化を補償すること
が可能な光学フィルムを作製することができる。
As described above, the twist angle of the polarized light can be freely set by changing the polarization angle of the irradiation light. This makes it possible to produce an optical film capable of correcting variations in optical characteristics in the same plane and compensating for changes in optical characteristics due to aging.

【0050】また、この位相差板の面内に記録されてい
るねじれ角や位相情報は、何回でも書き換えが可能であ
るので、液晶ディスプレイの光学特性の経時変化に応じ
て位相差板の面内光学特性を随時更新することができ、
常に最適な表示状態を保つことができる。
The torsion angle and the phase information recorded in the plane of the phase difference plate can be rewritten any number of times. Internal optical characteristics can be updated at any time,
An optimal display state can always be maintained.

【0051】さらに、本実施例では1/4位相差板を例
に説明してきたが、同一面内の微細領域の偏光特性を利
用することによって、高視野角の表示が可能な液晶ディ
スプレイの波長板として利用することが可能であるほ
か、旋光特性を利用したカラー表示にも応用が可能であ
る。
Further, although the present embodiment has been described by taking a quarter retardation plate as an example, the wavelength of a liquid crystal display capable of displaying a wide viewing angle can be obtained by utilizing the polarization characteristics of a minute region in the same plane. In addition to being able to be used as a plate, it can also be applied to color display using optical rotation characteristics.

【0052】[0052]

【発明の効果】本発明によれば、同一面内の複数の光学
特性を容易に設定し得る光学フィルム及びその作製方法
を得ることができる。
According to the present invention, it is possible to obtain an optical film capable of easily setting a plurality of optical characteristics in the same plane and a method for manufacturing the same.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】(a)〜(i)はx軸とy軸の位相差(φx
φy)が変化したときの光の偏光状態を模式的に表わし
た図である。
FIGS. 1A to 1I show a phase difference (φ x −) between an x-axis and a y-axis.
FIG. 4 is a diagram schematically illustrating a polarization state of light when (φ y ) changes.

【図2】(a)〜(c)はアゾベンゼンのトランス構
造、シス構造及び側鎖にシアノアゾベンゼンを有するポ
リエステルの化学構造の化学式をそれぞれ示す図であ
る。
2 (a) to 2 (c) are diagrams respectively showing the chemical structures of the trans structure and cis structure of azobenzene and the chemical structure of a polyester having cyanoazobenzene in a side chain.

【図3】(a)はアゾベンゼンの等方性状態を示す図、
(b)は光誘起異方性発現を示す図である。
FIG. 3 (a) is a diagram showing an isotropic state of azobenzene,
(B) is a diagram showing the appearance of light-induced anisotropy.

【図4】屈折率変化を測定するのに用いた光学系を説明
するための図である。
FIG. 4 is a diagram for explaining an optical system used for measuring a change in refractive index.

【図5】屈折率変化の飽和特性を説明する図である。FIG. 5 is a diagram illustrating a saturation characteristic of a refractive index change.

【図6】(a)は本発明に係る光学フィルムの作製装置
の一実施例を説明する図、(b)は光学フィルムの構造
を示す図である。
FIG. 6A is a diagram illustrating an embodiment of an optical film manufacturing apparatus according to the present invention, and FIG. 6B is a diagram illustrating a structure of the optical film.

【図7】微小領域で複数の偏光角をもつ光学フィルムを
示す図である。
FIG. 7 is a diagram showing an optical film having a plurality of polarization angles in a minute region.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 光学フィルム 2a,2b,2c 光源 3 プローブ光 4 ポンプ光 5 偏光子 6 1/2波長板 7 偏光ビームスプリッター 8 コリメーターレンズ 9 偏光回転素子 10 対物レンズ 11 光学フィルム作製装置 12 基板 13 光記録層 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Optical film 2a, 2b, 2c Light source 3 Probe light 4 Pump light 5 Polarizer 6 1/2 wavelength plate 7 Polarization beam splitter 8 Collimator lens 9 Polarization rotation element 10 Objective lens 11 Optical film production apparatus 12 Substrate 13 Optical recording layer

Claims (12)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 光誘起複屈折性を有する光記録材料が1
/4波長板として機能するよう構成された少なくとも1
層の光記録層を含むことを特徴とする光学フィルム。
1. An optical recording material having photo-induced birefringence is 1
At least one configured to function as a quarter wave plate
An optical film comprising an optical recording layer.
【請求項2】 前記光記録層の厚みdが、光で誘起され
る屈折率変化をΔn、照射光の波長をλ、mを1以上の
整数としたとき、次式 Δn・d=(m+1/4)・λ を満たすように形成されることを特徴とする請求項1記
載の光学フィルム。
2. The thickness d of the optical recording layer is as follows: Δn · d = (m + 1) where Δn is a change in refractive index induced by light, λ is a wavelength of irradiation light, and m is an integer of 1 or more. The optical film according to claim 1, wherein the optical film is formed so as to satisfy (/ 4) · λ.
【請求項3】 前記屈折率変化Δnが、ある光照射量以
上で飽和する飽和屈折率変化値であることを特徴とする
請求項2記載の光学フィルム。
3. The optical film according to claim 2, wherein the refractive index change Δn is a saturated refractive index change value that saturates at a certain light irradiation amount or more.
【請求項4】 前記光記録材料が、側鎖に光異性化する
基を有する高分子化合物または高分子液晶であることを
特徴とする請求項1乃至3のいずれかに記載の光学フィ
ルム。
4. The optical film according to claim 1, wherein the optical recording material is a polymer compound having a photoisomerizable group in a side chain or a polymer liquid crystal.
【請求項5】 前記高分子化合物または高分子液晶が、
ポリエステル群から選ばれた少なくとも1種のモノマー
重合体であることを特徴とする請求項4記載の光学フィ
ルム。
5. The polymer compound or the polymer liquid crystal,
The optical film according to claim 4, wherein the optical film is at least one monomer polymer selected from a polyester group.
【請求項6】 前記光記録材料が、光異性化する分子を
分散させた高分子材料であることを特徴とする請求項1
乃至3のいずれかに記載の光学フィルム。
6. The optical recording material according to claim 1, wherein the optical recording material is a polymer material in which molecules to be photoisomerized are dispersed.
4. The optical film according to any one of claims 1 to 3.
【請求項7】 前記光異性化する基または分子がアゾベ
ンゼン骨格を含むものであることを特徴とする請求項4
又は6記載の光学フィルム。
7. The photoisomerizable group or molecule contains an azobenzene skeleton.
Or the optical film of 6.
【請求項8】 直線偏光の光を偏光回転素子に入射さ
せ、前記光の偏光角を偏光回転素子によって回転制御
し、前記偏光角の回転制御された光を光誘起複屈折性を
有する光記録材料からなる光記録層に照射し、前記光記
録層に前記光の偏光角に対応した方位の1/4波長板を
記録することを特徴とする光学フィルムの作製方法。
8. A linearly polarized light is made incident on a polarization rotating element, the rotation angle of the polarization angle of the light is controlled by a polarization rotation element, and the light whose rotation angle is controlled is an optical recording having photo-induced birefringence. A method for producing an optical film, comprising irradiating an optical recording layer made of a material and recording a quarter-wave plate having an orientation corresponding to the polarization angle of the light on the optical recording layer.
【請求項9】 前記光記録層への2回目以降の光の偏光
角の記録時に前回の記録状態を消去することなく、再書
き込みすることを特徴とする請求項8記載の光学フィル
ムの作製方法。
9. The method for producing an optical film according to claim 8, wherein when the polarization angle of light is recorded on the optical recording layer for the second time or later, rewriting is performed without erasing the previous recording state. .
【請求項10】 コヒーレント光を発する光源と、前記
光源から出射された光の偏光角を回転制御する偏光回転
素子と、前記偏光角の回転制御された光を光学フィルム
に照射する結像光学系とを備えたことを特徴とする光学
フィルムの作製装置。
10. A light source that emits coherent light, a polarization rotation element that rotationally controls the polarization angle of light emitted from the light source, and an imaging optical system that irradiates the optical film with the light whose polarization angle is rotationally controlled. An optical film manufacturing apparatus, comprising:
【請求項11】 前記偏光回転素子は、前記偏光回転素
子に供給される電圧値に応じて前記光の偏光角を回転制
御することを特徴とする請求項10記載の光学フィルム
の作製装置。
11. The apparatus for manufacturing an optical film according to claim 10, wherein the polarization rotation element controls rotation of the polarization angle of the light according to a voltage value supplied to the polarization rotation element.
【請求項12】 前記光学フィルムに照射する光の結像
位置を移動させる機構を備えたことを特徴とする請求項
10又は11のいずれかに記載の光学フィルムの作製装
置。
12. The optical film manufacturing apparatus according to claim 10, further comprising a mechanism for moving an image forming position of light applied to the optical film.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6512085B1 (en) 2000-01-20 2003-01-28 Fuji Xerox Co., Ltd. Method and apparatus for providing optical anisotropy to polymeric film and optical anisotropic medium

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