[发明专利]一种反射式复合液晶偏振光栅及其制备方法

权利要求书

1.一种反射式复合液晶偏振光栅，其特征在于，包括：

反射式摩擦取向导电基板：用于将衍射光束反射回液晶偏振光栅，用于将液晶分子按摩擦方向排布，用于对液晶分子施加电场，电场方向垂直于基板平面；

光控取向、摩擦取向导电基板：分别用于使液晶分子沿平行于基板方向取向及按照摩擦方向取向；

偏振光栅液晶层：液晶分子沿光控取向方向规则排列；

摩擦取向液晶层：液晶分子沿摩擦方向规则排列；

所述偏振光栅液晶层中引入液晶四分之一波片和反射镜，利用波片和反射镜对光束偏振态的调制作用，能够使液晶偏振光栅的角度偏转范围扩大为同等光栅周期液晶偏振光栅角度偏转范围的一倍。

2.根据权利要求1所述的一种反射式复合液晶偏振光栅，其特征在于：反射式摩擦取向导电基板包括反射式基板、ITO导电薄膜、摩擦取向层。

3.根据权利要求1所述的一种反射式复合液晶偏振光栅，其特征在于：光控取向、摩擦取向导电基板包括玻璃基板、ITO导电薄膜、摩擦取向层、光控取向剂，光控取向剂接触偏振光栅液晶层。

4.根据权利要求1所述的一种反射式复合液晶偏振光栅，其特征在于：偏振光栅液晶层内的液晶分子沿基板平面周期性排布，液晶的光轴在一个周期内连续变化，并满足如下关系式：

式中代表x位置处液晶分子的指向矢，Λ是液晶偏振光栅的周期。

5.根据权利要求1所述的一种反射式复合液晶偏振光栅，其特征在于：摩擦取向液晶层内的液晶分子在基板平面内按照摩擦方向规则排列。

6.一种反射式复合液晶偏振光栅的制备方法，其特征在于，包括反射式摩擦取向导电基板：用于将衍射光束反射回液晶偏振光栅，用于将液晶分子按摩擦方向排布，用于对液晶分子施加电场，电场方向垂直于基板平面；

光控取向、摩擦取向导电基板：分别用于使液晶分子沿平行于基板方向取向及按照摩擦方向取向；

偏振光栅液晶层：液晶分子沿光控取向方向规则排列；

摩擦取向液晶层：液晶分子沿摩擦方向规则排列；

所述偏振光栅液晶层中引入液晶四分之一波片和反射镜，利用波片和反射镜对光束偏振态的调制作用，能够使液晶偏振光栅的角度偏转范围扩大为同等光栅周期液晶偏振光栅角度偏转范围的一倍；

还包括如下步骤：

步骤一，将玻璃基板进行清洗，清洗之后，玻璃基板上表面蒸镀ITO导电薄膜，在蒸镀ITO导电薄膜的基础上旋涂光控取向剂，高温下使光控取向剂固化，然后在玻璃基板另一表面旋涂摩擦取向剂，高温下使摩擦取向剂固化，称为光控取向、摩擦取向导电基板；

步骤二，将反射式基板进行清洗，清洗之后，表面旋涂摩擦取向剂，高温下使摩擦取向剂固化，称为反射式摩擦取向导电基板；

步骤三，将光控取向、摩擦取向导电基板放置于全息干涉光路中进行曝光，将基板光控取向表面一侧朝向光束入射方向，光控取向剂发生光交联反应，记录曝光图案；

步骤四，利用旋涂机在光控取向、摩擦取向导电基板旋涂液晶，将液晶旋涂在基板光控取向剂一侧表面，旋涂后放在充满氮气的环境中进行紫外灯照射固化；

步骤五，利用隔垫物和边框胶将旋涂液晶后的光控取向、摩擦取向导电基板和反射式摩擦取向导电基板压制成盒，两个基板的摩擦剂取向表面相对放置，在清亮点以上将液晶灌入盒中，待冷却到室温时便形成该反射式复合液晶偏振光栅。