[发明专利]液晶衍射光栅、液晶组合物、液晶衍射光栅的制造方法及线栅偏振片

说明书

提供一种响应特性优异、且能够通过简便的工艺制造的液晶衍射光栅、适合制造此种液晶衍射光栅的液晶组合物、液晶衍射光栅的制造方法、及线栅偏振片。本发明的液晶衍射光栅包括：分别具有电极的一对基板、设置在上述一对基板之间的液晶层、密封材料和取向控制层，该取向控制层配置在俯视时由上述密封材料包围的区域内，且以和上述液晶层接触的方式，配置在上述一对基板的各基板和上述液晶层之间；上述取向控制层使液晶分子相对于上述一对基板朝水平方向取向，且含有使至少一种单体聚合而成的聚合物；在上述液晶分子相对于上述一对基板而朝水平方向取向的状态下俯视上述液晶层时，上述液晶分子的取向方向在至少一个方向周期性旋转。

技术领域

本发明涉及一种液晶衍射光栅、液晶组合物、液晶衍射光栅的制造方法及线栅偏振片。更具体涉及适合于能够切换透射的近红外线及红外线的状态的光学装置的液晶衍射光栅、液晶组合物、液晶衍射光栅的制造方法、及线栅偏振片。

背景技术

液晶衍射光栅是利用液晶材料调制在内部传递的光的偏振光状态的衍射光栅，是能够将入射光分割成多个衍射次数的衍射光的光学装置。

利用液晶的衍射光栅，例如在专利文献1中公开有：包括对偏振光敏感的光取向层、和配置在上述光取向层上的液晶组合物的偏振光衍射光栅，且在上述光取向层内配置有和偏振光全息图对应的各向异性取向图案，上述液晶组合物被取向成上述取向图案的光衍射光栅。

现有技术文献

专利文件

专利文献1：日本专利特表2008-532085号公报

发明内容

本发明所要解决的技术问题

将来必不可少地要开发对光、特别是近红外线及红外线能够切换不透明状态和透明状态的(小型)光学装置。其用途例如可列举：近红外线相机、红外线发光二极管(LED)等，特别是能够高速响应的切换装置的开发是必不可少的。

对近红外线及红外线能够切换不透明状态和透明状态的技术有高分子分散液晶(PDLC)，但其响应特性慢，且可使用的温度范围也低。使用温度范围窄的因素认为是，在低温区域高分子基质会抑制液晶分子的运动性。另外，对于接近高分子的玻璃化转变温度的高温区域，由于高分子基质本身的流动性提高，因此，因高分子基质的流动而液晶分子的取向限制力降低，与不含高分子基质的液晶元件相比，响应速度变慢。此处，PDLC中的高分子基质是指在液晶层中形成的包含高分子网络的高分子结构体。

另外，专利文献1的实施例3中公开了能够切换的偏振光衍射光栅，但必须采用复杂的工艺。即，首先，用光取向膜涂布两个基板，制作取向膜彼此相对的密闭型单元结构体。接着，在单元结构体中填充环己烷，利用将右旋圆偏振光及左旋圆偏振光重合的激光束进行曝光，在除去环己烷后填充液晶组合物。必须采用复杂的工艺的理由认为，如果在对各基板曝光后将两基板贴合，则两基板的各向异性取向图案会产生偏差。另外推测原因是，如果在单元结构体中填充液晶组合物进行曝光，则由于因液晶组合物引起的光吸收及光散射，而偏振光无法对与照射侧相反之侧的基板进行照射。

本发明是鉴于上述现状而完成，目的是提供一种响应特性优异、且能够通过简便的工艺制造的液晶衍射光栅、适合制造此种液晶衍射光栅的液晶组合物、液晶衍射光栅的制造方法、及线栅偏振片。

解决问题的手段