WO2005078485A1 - 多層膜光学部材およびその製造方法 - Google Patents

多層膜光学部材およびその製造方法 Download PDF

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Abstract

 多層膜光学フィルムは、2つの光学特性の異なる層が交互に多数積層されて成る。その製造方法は、まず、紫外線硬化型液晶を一対の透明導電膜付きガラス基板の間に注入し、次に、平行光束を有するコヒーレントな紫外光を紫外線硬化型液晶の両側からガラス基板を透して紫外線硬化型液晶へ照射する。そして、一対の透明導電膜の間に電界を印加しつつ、ガラス基板の表面上で一様な強度を有する紫外光をガラス基板を透して紫外線硬化型液晶へ照射する。

Description

明 細 書
多層膜光学部材およびその製造方法
技術分野
[0001] 本発明は、光重合型液晶の多層膜からなる光学部材およびその製造方法に関す る。
背景技術
[0002] 特定波長の光を反射させたり透過させる多層膜は、従来、蒸着法で製作されて!、る 。これは、光学特性の異なる 2種類以上の層が交互に多数積層されたもので、レンズ や光学フィルタ一等の光学膜として応用されている。また、同様の干渉方式を利用す る多層高分子膜は、 GBO(Giant Birefringent Optics)膜と呼ばれ、貼り合わせ法で製 作されている。これは、延伸された薄い高分子フィルムを多数積層したもので、高分 子フィルムの光学異方性を利用して、例えば偏光特性をもつ光学部材の製作が可能 となる。
[0003] 特開 2002— 139979号公報 (特許文献 1)には、非重合性の液晶と光重合性の液 状高分子材料とを一定比率で混合し、干渉性のある紫外線レーザを照射して液晶層 と高分子層とが交互に積層された多層膜を作製する方法が開示されている。
発明の開示
[0004] 上述した特許文献 1に記載の製造方法では、液晶と液状高分子材料との混合物を 使用するので、混合が不均一であったり混合比に誤差があると、所望の光学特性を もつ多層膜を得ることはできない。また、光重合性の液状高分子材料の拡散速度に 対して硬化反応速度を正確に制御するためには、液晶と液状高分子材料との混合 物に重合遅延剤ゃ増感色素などを配合する必要がある。これらは不純物となるので 、光学上の品質を落とす原因になる。つまり、光学的に高品質な光学部材を製作す るのが難し ヽと 、う問題がある。
[0005] 本発明の第 1の態様による多層膜光学部材の製造方法は、紫外線硬化型液晶を 一対の透明導電膜付き透明基板の間に注入する注入工程と、平行でコヒーレントな 紫外光を紫外線硬化型液晶の両側から一対の透明基板を透して紫外線硬化型液 晶へ照射する第 1の照射工程と、一対の透明導電膜の間に電界を印力 tlしつつ、透明 基板表面上で一様な強度を有する紫外光を透明基板を透して紫外線硬化型液晶へ 照射する第 2の照射工程とを行う。
[0006] 本発明の第 2の態様による多層膜光学部材の製造方法は、紫外線硬化型液晶を 一対の透明基板の間に注入する注入工程と、平行でコヒーレントな紫外光を紫外線 硬化型液晶の両側から一対の透明基板を透して紫外線硬化型液晶へ照射する第 1 の照射工程と、一対の透明基板間に注入された紫外線硬化型液晶を磁界中に保持 しつつ、透明基板表面上で一様な強度を有する紫外光を透明基板を透して紫外線 硬化型液晶へ照射する第 2の照射工程とを行う。
[0007] 第 2の態様による紫外線硬化型液晶の製造方法にぉ 、て、第 2の照射工程は、一 対の透明基板の表面に対する前記磁界の向きを任意に選んで行ってもよい。
[0008] 第 1または第 2の態様による紫外線硬化型液晶の製造方法において、第 1の照射 工程にお!、て、紫外線硬化型液晶の一方の側からの照射光の入射角と他方の側か らの照射光の入射角とを等しくすることが好ましい。第 1の照射工程は、紫外線硬化 型液晶の一方の側からの照射光の照射強度または照射時間と、他方の側からの照 射光の照射強度または照射時間とをそれぞれ可変として行ってもよい。第 2の照射ェ 程で照射される一様な強度を有する紫外光は、非コヒーレント光であることが好ま 、 。第 2の照射工程終了後に、多層膜光学部材を透明基板カゝら分離する分離工程を 行うことが好ましい。
[0009] 本発明の第 3の態様は、上記いずれかの製造方法により製造された多層膜光学部 材である。
[0010] 本発明の第 4の態様による多層膜光学部材は、配向方向の異なる複数の液晶層が 積層されたものである。
図面の簡単な説明
[0011] [図 1]図 1は、本発明の第 1の実施の形態に係る多層膜光学フィルムを模式的に示す 部分断面図である。
[図 2]図 2は、屈折率楕円体の概念図である。
[図 3]図 3は、本発明の第 1の実施の形態に係る多層膜光学フィルムの製造工程の 1 つである第 1の照射工程を説明するための液晶セルの部分断面図である。
[図 4]図 4は、第 1の照射工程を行うための干渉光学系の概略構成図である。
[図 5]図 5は、第 1の照射工程における照射角度を説明するための模式図である。
[図 6]図 6 (a) (b)は、本発明の第 1の実施の形態に係る多層膜光学フィルムの製造 工程の 1つである第 2の照射工程を説明するための模式図である。
[図 7]図 7は、本発明の第 2の実施の形態に係る多層膜光学フィルムを模式的に示す 部分断面図である。
[図 8]図 8は、本発明の第 2の実施の形態に係る多層膜光学フィルムの製造工程の 1 つである磁界中の照射工程を説明するための概略図である。
発明を実施するための最良の形態
[0012] 以下、本発明による多層膜光学部材とその製造方法について、図 1一 8を参照しな がら説明する。
〈第 1の実施の形態〉
図 1は、本発明の第 1の実施の形態による多層膜光学フィルムを模式的に示す部 分断面図である。図 1では、多層膜光学フィルム 10の厚さ方向を Xとする直交座標で 表わす。
[0013] 図 1を参照すると、多層膜光学フィルム 10は、 2つの光学特性の異なる層、すなわ ち A層 1と B層 2が積層ピッチ dで交互に多数積層されて成る。多層膜光学フィルム 1 0の厚さは、ディスプレイに用いられる液晶パネル中の液晶層に比べて、数倍から 10 倍程度であり、例えば数十/ z m— 100 /z mである。 A層 1および B層 2は、同一の紫 外線硬化型液晶を異なる硬化条件で硬化して成り、それぞれ異なる光学特性を有し ている。
[0014] 第 1の実施の形態で用いられる紫外線硬化型液晶の液晶分子は、一軸光学異方 性を有し、一軸の屈折率楕円体をなしている。 A層 1の屈折率楕円体 laは、長軸が 膜面方向 (z方向)と平行に配向され、 B層 2の屈折率楕円体 2aは、長軸が膜厚方向 (X方向)と平行に配向されている。このため、光学特性の異なる A層 1と B層 2が周期 的に積層された多層膜光学フィルム 10全体として光学異方性を有することになる。な お、屈折率楕円体 laと 2aの代表符号を 10aで表わす。 [0015] 図 2を参照しながら、屈折率楕円体 10aの性質を説明する。屈折率楕円体 10aは、 一軸結晶であり、 X, y, z方向の屈折率をそれぞれ nx, ny, nzとすると、屈折率 nxと n yは等しく、屈折率楕円体 10aの長軸方向(z方向)の屈折率 nzは、 nx, nyとは異なる 。入射光 K1は、 y方向に平行に入射し、入射光 K2は、 z方向に平行に入射する場合 を考える。 S1は、屈折率楕円体 10aの中心を通り入射光 K1に垂直な平面で屈折率 楕円体 10aを切断した楕円平面である。また、 S2は、屈折率楕円体 10aの中心を通 り入射光 K2に垂直な平面で屈折率楕円体 10aを切断した円平面である。屈折率楕 円体 10aは、入射光 K1に対しては、偏光方向によって 2つの屈折率をもつ。すなわ ち、入射光 K1の偏光方向が z方向の場合は屈折率 nzであり、偏光方向が X方向の 場合は屈折率 nxである。また、屈折率楕円体 10aは、入射光 K2に対しては、偏光方 向によらず、屈折率 nx (=ny)である。
[0016] 図 1において、偏光光が多層膜光学フィルム 10へ垂直入射する場合、偏光方向が z方向に平行な偏光光に対しては、屈折率 nzの A層 1と屈折率 nxの B層 2が交互に 積層した多層膜として作用し、偏光方向が y方向に平行な偏光光に対しては、屈折 率 nxの単一層として作用する。
[0017] 以下、図 3— 5を参照して、本実施の形態の多層膜光学フィルム 10の製造方法を 説明する。液晶注入前に、一対のガラス基板 11の内側面には、透明導電膜 12、例 えば ITO(Indium-Tin Oxide)膜を形成し、さらに、透明導電膜 12上に配向膜 13、例 えばポリイミド系高分子膜を塗布し、配向膜 13にラビングにより配向処理を施しておく 。また、一方のガラス基板 11の内側面にスぺーサ 14、例えばポリスチレン系ポリマー の真球を散布して付着させた後、 2枚のガラス基板 11の内側面を対向させてガラス セルを組み上げる。スぺーサ 14の厚さは、紫外線硬化型液晶の硬化収縮等を無視 すれば、多層膜光学フィルム 10の厚さに相当する。その後、ガラスセルの端面を液 晶注入口を残して不図示のシール材で封止する。
[0018] このガラスセル中に液晶注入口から液状の紫外線硬化型液晶を注入し、液晶セル 20を作製する。この紫外線硬化型液晶は、例えばモノアタリレートと多官能アタリレー トとを所定比率で混合することにより調製される。紫外線硬化型液晶は、配向方向に 倣って配向する。紫外線硬化型液晶を注入した後に液晶注入口を接着剤で封止す る。
[0019] 紫外線硬化型液晶が注入された液晶セル 20に対して、表裏両面から紫外光 L1お よび L2を照射する。この工程を、第 1の照射工程とする。紫外光 LI, L2は、コヒーレ ントな平行光である。紫外光 LI, L2の波長は、 300— 400nm程度が望ましぐ光源 としては、例えば波長 407nmの Krレーザを使用できる。
[0020] 紫外光 LI, L2の 2つの光束が干渉することにより、ガラス基板 11の表面に対して 垂直方向に多数の干渉縞が生じる。すなわち、ガラス基板 11の表面と平行に、周期 的な光強度分布が生じる。液晶セル 20中で光強度の大きい空間にある紫外線硬化 型液晶は、配向したまま硬化する。液晶セル 20中で光強度の小さい空間にある紫外 線硬化型液晶は、重合反応が起こらず硬化しない。この段階では、液晶セル 20中の 紫外線硬化型液晶は、硬化層(A層 1に対応)と液状の未硬化層(B層 2に対応)の 2 層が周期的に積層した構造となつて 、る。
[0021] 図 4に示す干渉光学系を参照して、第 1の照射工程の一例を説明する。レーザ光 源 21から放射した紫外光は、ハーフミラー 22で 2つの光束に分岐される。ハーフミラ 一 22で反射した紫外光 L1は、ミラー 23を経て入射角 Θで液晶セル 20の一方の面 に入射し、ハーフミラー 22を透過した紫外光 L2は、ミラー 24を経て同じ入射角 Θで 液晶セル 20の他方の面に入射する。紫外光 LI, L2の分岐位置、すなわちハーフミ ラー 22から液晶セル 20までの紫外光 L1と L2の光路差は、波長の整数倍に調整す る。
[0022] 第 1の照射工程により紫外線硬化型液晶の A層 1の硬化が終了した後、第 2の照射 工程に入る。第 2の照射工程は、未硬化の B層 2を硬化する工程である。
[0023] 図 5は、液晶セル 20に対し、一対の透明導電膜 12の間に電圧を印加し、紫外光 L 3を照射している状態を示す。電源装置 25により、透明導電膜 12間に電圧を印加す ると、未硬化の B層 2は、電界方向、すなわち X方向に再配向する(図 1参照)。この状 態で、強度分布が一様な紫外光 L3を液晶セル 20に照射すると、 B層 2の液晶分子 が再配向した配向方向を保ったまま硬化する。
[0024] B層 2が硬化した後で、ガラスセルの端面を封止するシール材を除去し、ガラスセル を分解し、多層膜光学フィルム 10をガラス基板 11から剥離する。その結果、配向方 向が異なる A層 1と B層 2が繰り返し積層した多層膜光学フィルム 10が得られる。なお 、紫外光 L3は、ガラス基板 11の照射面で一様な強度をもつように、干渉し合わない 非コヒーレント光を用いることが好ましい。紫外光 L3は、液晶セル 20の片側から照射 してもよいし、両側から照射してもよい。また、透明導電膜 12間に印加する電圧は、 直流でもよ 、し、例えば 100Hz程度の低周波の交流でもよ 、。
[0025] 第 1の実施の形態では、紫外光 LI, L2の液晶セル 20への入射角 Θを変えること により、 A層 1と B層 2の層厚を変えることができる。先ず、図 6 (a) (b)を参照しながら 定性的に説明する。図 6 (a)は、波面 pl、入射角 θ 1の平面波 L1と、波面 p2、入射 角 θ 1の平面波 L2が液晶セル 20の両面力も入射する場合を示す。図 6(b)は、波面 ρ3、入射角 Θ 2の平面波 L1と、波面 p4、入射角 Θ 2の平面波 L2が液晶セル 20の両 面から入射する場合を示し、 θ 1< Θ 2である。
[0026] 図 6 (a)では、平面波 L1と L2が干渉して波面 piと p2の交点で最大強度をもっとす ると、これらの交点を yz面上で結んだ面が X方向に周期的に多数生成される。これが 上述した干渉縞である。同様に、図 6(b)では、波面 p3と p4の交点を yz面上で結ん だ面が X方向に周期的に多数生成される。干渉縞の縞間隔は、 sin0に比例するので 、図 6 (a)の縞間隔は、図 6(b)の縞間隔よりも狭くなる。
[0027] 次に、平行光束を有する紫外光 LI, L2について式を用いて説明する。紫外光 L1 , L2は、それぞれ式(1),式(2)で表わされる。
Figure imgf000008_0001
式(1) (2)において、 χは、ガラス基板 11の厚さ方向、 yは、ガラス基板 11の表面と 平行な方向を表している。 λは、紫外光 LI, L2の波長である。ガラス基板 11と光の 伝搬方向のベクトル(方向ベクトル)とのなす角度を Φ ( =90° θ、 Θは入射角) で表わすと、式(1),式(2)において、
Figure imgf000008_0002
え、 ,=COS( 7U— φ)Ζλである
[0028] 紫外光 LI, L2が干渉した光の強度 Iは、式(3)で表わされる。
Ι= (Γΐ+Γ2)2 = 2Γ2 + 2Γ2βχρ(2πί( 6-6,)) (3)
式(3)の右辺において、第 1項は定常的なバックグラウンドであり、第 2項は干渉縞 の光強度に関わる項である。式(3)の第 2項の実数部を計算すると、干渉縞の光強 度 Isは、式 (4)で表される。
Is = 2r2cos (2 7c · 2( ^ φ Ζ λ ·χ) (4)
[0029] 式 (4)から、紫外光 LI, L2が垂直入射(φ = 90° )のときにもつとも光強度が大きく 、 φ =45° ならば、光強度は垂直入射時の 1Z 2となる。
[0030] 干渉縞の縞間隔は、垂直入射では波長えの 1Z2であり、 45° 入射では波長 λの
1Ζ 2である。例えば、 λ = 350nmの場合、縞間隔は、垂直入射では 175nm、 45 ° 入射では 247nmである。このように、入射角 Θを変えることにより、 x方向の光強度 の周期分布が変わる。干渉縞の縞間隔は、 A層 1と B層 2から成る積層ピッチ dに等し いので、干渉縞の縞間隔を変えることにより、 A層 1と B層 2の積層ピッチ dを変えるこ とができる。また、紫外光 LI, L2の波長えを変えることによつても、 A層 1と B層 2の積 層ピッチ dを変えることができる。波長えが短くなると、各々の層厚は薄くなり、積層ピ ツチ dは小さくなる。
[0031] なお、 A層 1の層厚は、紫外光 LI, L2の照度と照射時間の少なくとも一方を可変と してコントロールすることができる。紫外光 LI, L2の入射角 Θと波長えを一定として、 照度を高くしたり、照射時間を長くすれば、厚い A層 1が得られる。反対に、照度を低 くしたり、照射時間を短くすれば、薄い A層 1が得られる。従って、 A層 1と B層 2の層 厚比率を変えることが可能である。
[0032] 以上説明したように、紫外光 LI, L2の入射角 Θや波長 λを変えたり、照度や照射 時間を変えることにより、多様な光学特性をもつ多層膜光学フィルム 10を製造するこ とができる。また、多層膜光学フィルム 10は、一つの紫外線硬化型液晶から製作され るので、製造上の誤差や不純物の影響などがなぐ光学的に高品質である。
[0033] 〈第 2の実施の形態〉
図 7は、本発明の第 2の実施の形態による多層膜光学フィルムを模式的に示す部 分断面図である。図 7では、多層膜光学フィルム 30の厚さ方向を Xとする直交座標で 表わす。
[0034] 図 7に示されるように、第 2の実施の形態の多層膜光学フィルム 30は、第 1の実施 の形態の多層膜光学フィルム 10 (図 1参照)と同じように、 2層が積層ピッチ dで周期 的に積層した構造を有する。多層膜光学フィルム 30が上述した多層膜光学フィルム 10と異なる点は、多層膜光学フィルム 10の B層 2の代わりに C層 3となっている点であ る。屈折率楕円体 30aの中で、 A層 1の屈折率楕円体 laは、長軸が膜面方向(z方向 )と平行に配向され、 C層 3の屈折率楕円体 3aは、長軸が膜厚方向(X方向)に対して 斜め方向に配向されている。このため、 A層 1と C層 3では、光学特性が異なり、多層 膜光学フィルム 30全体として光学異方性を有することになる。
[0035] 図 7において、偏光光が多層膜光学フィルム 30へ垂直入射する場合、偏光方向が z方向に平行な偏光光に対しては、屈折率 nzの A層 1と屈折率 nxlの C層 3が交互に 積層した多層膜として作用し、偏光方向が y方向に平行な偏光光に対しては、屈折 率 nxの A層 1と屈折率 nx2の C層 3が交互に積層した多層膜として作用する。 C層 3 の屈折率楕円体 3aの長軸力 方向に対して斜めに配向されているために、屈折率 n X, nxl , nx2は、それぞれ異なっている。
[0036] 次に、第 2の実施の形態の多層膜光学フィルム 30の製造工程について説明する。
ここでは、第 1の実施の形態と異なる点を主に説明する。第 2の実施の形態の製造ェ 程では、第 1の照射工程までは第 1の実施の形態と同じである。この段階で、紫外線 硬化型液晶の A層 1の硬化が終了している。上述した C層 3を硬化させるには、第 1 の実施の形態の第 2の照射工程に代えて、以下に説明する磁界中での照射工程を 行う。
[0037] 図 8は、第 1の照射工程を終了した液晶セル 40を磁界 M中に保持し、液晶セル 40 に対して強度が一様な紫外光 L4を照射して 、る状態を示す。液晶セル 40を磁界の 向き (A方向)に対して角度 exだけ傾斜させると、液晶セル 40中の未硬化の C層 3は 、傾斜角 aに応じて、液晶セル 40の厚さ方向(X方向)に対して斜め方向に再配向す る。この状態で、強度が一様な紫外光 L4を液晶セル 40に照射すると、 C層 3の液晶 分子が再配向した配向方向を保ったまま硬化する。
[0038] なお、紫外光 L4は、液晶セル 40のガラス基板の照射面で一様な強度をもつように 、干渉し合わない非コヒーレント光を用いることが好ましい。紫外光 L4は、液晶セル 4 0の片側力も照射してもよいし、両側から照射してもよい。また、磁界発生源は、永久 磁石を用いても電磁石を用いてもよい。 [0039] C層 3が硬化した後で、ガラスセルの端面を封止するシール材を除去し、ガラスセル を分解し、多層膜光学フィルム 30をガラス基板力も剥離する。その結果、配向方向が 異なる A層 1と C層 3が繰り返し積層した多層膜光学フィルム 30が得られる。
[0040] 第 2の実施の形態の多層膜光学フィルム 30も、第 1の実施の形態の多層膜光学フ イルム 10と同じ作用効果を奏する。また、第 2の実施の形態では、電界を印加しない ので、透明導電膜 12を形成する必要はない。但し、 A層 1の配向を制御するために 配向処理は必要である。
[0041] さらに、第 2の実施の形態では、 C層 3を硬化させる際に傾斜角 ocを変えることによ り、すなわち、液晶セル 40の表面に対する磁界 Mの向きを任意に選択することにより 、 C層 3の液晶分子の配向方向を任意にコントロールできる。これにより、多様な光学 特性を有する多層膜光学フィルム 30を得ることができる。なお、液晶セル 40を磁界 M中に保持する際、傾斜角 αを 0° — 90° の範囲で選び、液晶セル 40をその法線 周りに任意の角度回転させれば、さらに多様な光学特性を有する多層膜光学フィル ム 30を得ることができる。
[0042] 第 1および第 2の実施の形態では、多層膜光学フィルム 10, 30は、紫外線硬化型 液晶の硬化後にガラス基板 11から剥離する。多層膜光学フィルム 10, 30は、単独で 使用することもできるし、レンズやフィルタに貼り付けて使用することもできる。後者の 場合、ガラス基板 11の代わりにレンズやフィルタの基材を使用すれば、そのまま光学 部材として使用することができる。本発明は、その特徴を損なわない限り、以上説明し た実施の形態に何ら限定されない。
[0043] 上述したように、多層膜光学フィルム 10, 30は、異なる光学異方性を有する 2層が 一体で繰り返し積層した多層構造であり、すなわち、配向方向の異なる液晶層を複 数積層した多層膜光学部材である。多層膜光学フィルム 10, 30は、垂直入射で利 用できる偏光ビームスプリッタ、垂直入射でほぼ 100%の反射率をもつ偏光反射ミラ 一等に応用できる。多層膜光学フィルム 10を偏光ビームスプリッタに用いる場合は、 ブリュースター角を自在に利用して、 ρ偏光と s偏光を完全に分離することが可能にな る。
[0044] 以上説明したように第 1及び第 2の実施の形態においては、高品質な多層膜光学 部材を簡便な方法で作製することができる。
本出願は日本国特許出願 2004— 034734号(2004年 2月 12日出願)を基礎とし て、その内容は引用文としてここに組み込まれる。

Claims

請求の範囲
[1] 多層膜光学部材の製造方法は、
紫外線硬化型液晶を一対の透明導電膜付き透明基板の間に注入する注入工程と 平行でコヒーレントな紫外光を前記紫外線硬化型液晶の両側から前記一対の透明 基板を透して前記紫外線硬化型液晶へ照射する第 1の照射工程と、
前記一対の透明導電膜の間に電界を印力 []しつつ、前記透明基板表面上で一様な 強度を有する紫外光を前記透明基板を透して前記紫外線硬化型液晶へ照射する第
2の照射工程とを行う。
[2] 多層膜光学部材の製造方法は、
紫外線硬化型液晶を一対の透明基板の間に注入する注入工程と、
平行でコヒーレントな紫外光を前記紫外線硬化型液晶の両側から前記一対の透明 基板を透して前記紫外線硬化型液晶へ照射する第 1の照射工程と、
前記一対の透明基板間に注入された紫外線硬化型液晶を磁界中に保持しつつ、 前記透明基板表面上で一様な強度を有する紫外光を前記透明基板を透して前記紫 外線硬化型液晶へ照射する第 2の照射工程とを行う。
[3] 請求項 2に記載の紫外線硬化型液晶の製造方法にお 、て、
前記第 2の照射工程は、前記一対の透明基板の表面に対する前記磁界の向きを 任意に選んで行う。
[4] 請求項 1一 3のいずれかに記載の紫外線硬化型液晶の製造方法において、
前記第 1の照射工程において、前記紫外線硬化型液晶の一方の側からの照射光 の入射角と他方の側からの照射光の入射角とを等しくする。
[5] 請求項 1一 4のいずれかに記載の紫外線硬化型液晶の製造方法において、
前記第 1の照射工程は、前記紫外線硬化型液晶の一方の側力 の照射光の照射 強度または照射時間と、他方の側力 の照射光の照射強度または照射時間とをそれ ぞれ可変として行う。
[6] 請求項 1一 5のいずれかに記載の多層膜光学部材の製造方法において、
前記第 2の照射工程で照射される前記一様な強度を有する紫外光は、非コヒーレ ント光である。
[7] 請求項 1一 6のいずれかに記載の多層膜光学部材の製造方法において、
前記第 2の照射工程終了後に、前記多層膜光学部材を前記透明基板から分離す る分離工程を行う。
[8] 請求項 1一 7のいずれかに記載の製造方法により製造された多層膜光学部材。
[9] 多層膜光学部材は、配向方向の異なる複数の液晶層が積層されたものである。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1892543A1 (en) * 2006-08-23 2008-02-27 JDS Uniphase Corporation Cartesian polarizers utilizing photo-aligned liquid crystals
US8077390B2 (en) 2005-08-15 2011-12-13 Zsolt John Laczik Method of producing an optical element that has spatial variation in refractive index
WO2021104367A1 (zh) * 2019-11-29 2021-06-03 荆门市探梦科技有限公司 一种柔性全息基元膜及其制备方法和应用

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007094324A (ja) * 2005-09-30 2007-04-12 Dainippon Ink & Chem Inc 光学異方体及びその製造方法

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH04355424A (ja) * 1991-05-31 1992-12-09 Asahi Glass Co Ltd 調光体
JPH08334615A (ja) * 1995-06-06 1996-12-17 Oki Electric Ind Co Ltd 偏光分離素子およびその製造方法
JPH10260387A (ja) * 1997-01-31 1998-09-29 Sharp Corp フィルタおよび光学装置の製造方法
JP2002098827A (ja) * 2000-09-26 2002-04-05 Dainippon Ink & Chem Inc 光学素子、及びその製造方法
JP2002107690A (ja) * 2000-09-28 2002-04-10 Dainippon Ink & Chem Inc 光学素子及びその製造方法
JP2003327561A (ja) * 2002-03-04 2003-11-19 Fuji Photo Film Co Ltd 重合性液晶化合物、液晶重合体及びその用途

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH1048605A (ja) * 1996-08-07 1998-02-20 Fuji Xerox Co Ltd 調光素子およびその製造方法
US6115151A (en) * 1998-12-30 2000-09-05 Digilens, Inc. Method for producing a multi-layer holographic device
JP3611767B2 (ja) * 1999-12-27 2005-01-19 シャープ株式会社 光重合性組成物、その組成物を用いた光機能性膜およびその光機能性膜の製造方法
JP2004021071A (ja) * 2002-06-19 2004-01-22 Sharp Corp 体積ホログラム光学素子及びその製造方法
JP4501058B2 (ja) * 2003-10-29 2010-07-14 Dic株式会社 光学素子、及びその製造方法

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH04355424A (ja) * 1991-05-31 1992-12-09 Asahi Glass Co Ltd 調光体
JPH08334615A (ja) * 1995-06-06 1996-12-17 Oki Electric Ind Co Ltd 偏光分離素子およびその製造方法
JPH10260387A (ja) * 1997-01-31 1998-09-29 Sharp Corp フィルタおよび光学装置の製造方法
JP2002098827A (ja) * 2000-09-26 2002-04-05 Dainippon Ink & Chem Inc 光学素子、及びその製造方法
JP2002107690A (ja) * 2000-09-28 2002-04-10 Dainippon Ink & Chem Inc 光学素子及びその製造方法
JP2003327561A (ja) * 2002-03-04 2003-11-19 Fuji Photo Film Co Ltd 重合性液晶化合物、液晶重合体及びその用途

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8077390B2 (en) 2005-08-15 2011-12-13 Zsolt John Laczik Method of producing an optical element that has spatial variation in refractive index
EP1892543A1 (en) * 2006-08-23 2008-02-27 JDS Uniphase Corporation Cartesian polarizers utilizing photo-aligned liquid crystals
WO2021104367A1 (zh) * 2019-11-29 2021-06-03 荆门市探梦科技有限公司 一种柔性全息基元膜及其制备方法和应用

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