[发明专利]一种平面光学器件及其制备方法、检测装置

权利要求书

1.一种平面光学器件，其特征在于，包括相对设置的第一基板、第二基板以及位于所述第一基板和所述第二基板之间的倾斜螺旋胆甾相液晶层；

所述第一基板的一侧设置有第一电极层，所述第一基板靠近所述第二基板的一侧设置有第一取向层；

所述第二基板的一侧设置有第二电极层，所述第二基板靠近所述第一基板的一侧设置有第二取向层；

所述第一取向层和所述第二取向层具有分子指向矢按预设图形分布的控制图形，在所述第一取向层和所述第二取向层的共同作用下，诱导所述倾斜螺旋胆甾相液晶层中的螺旋结构的液晶按照预设的取向进行组装；

所述第一电极层和所述第二电极层之间施加垂直于所述第一基板的交流电场时，所述倾斜螺旋胆甾相液晶层的指向矢随着电场的增大逐渐向螺旋轴倾斜，并且螺距减小。

2.根据权利要求1所述的平面光学器件，其特征在于，所述第一电极层位于所述第一基板远离所述第二基板的一侧或所述第一基板和所述第一取向层之间；

所述第二电极层位于所述第二基板远离所述第一基板的一侧或所述第二基板和所述第二取向层之间。

3.根据权利要求1所述的平面光学器件，其特征在于，还包括位于所述第一基板和所述第二基板之间的间隔粒子，所述间隔粒子用于支撑所述第一基板和所述第二基板，形成所述倾斜螺旋胆甾相液晶层的填充空间。

4.根据权利要求3所述的平面光学器件，其特征在于，所述间隔粒子包括石英微球和石英柱中的至少一种，沿垂直于所述第一基板和所述第二基板的方向，所述间隔粒子的延伸长度大于或者等于所述倾斜螺旋胆甾相液晶层中液晶分子螺距的10倍。

5.根据权利要求1所述的平面光学器件，其特征在于，所述倾斜螺旋胆甾相液晶层包括弯曲型液晶、向列相液晶和手性掺杂剂。

6.根据权利要求5所述的平面光学器件，其特征在于，所述弯曲型液晶包括CB7CB、CB9CB、CB11CB、CB6OCB和CB6OBO6CB中的至少一种，所述向列相液晶包括E7、5CB、SLC-001和SLC-002中的至少一种。

7.根据权利要求1所述的平面光学器件，其特征在于，所述第一取向层和所述第二取向层包括光交联材料、光降解材料和光致顺反异构材料中的至少一种，所述第一取向层和所述第二取向层的控制图形可擦写。

8.一种平面光学器件的制备方法，用于制备权利要求1～7任一所述的平面光学器件，其特征在于，包括：

提供第一基板和第二基板；

在所述第一基板的一侧形成第一电极层，在所述第一基板靠近所述第二基板的一侧形成第一取向层，在所述第二基板的一侧形成第二电极层，在所述第二基板靠近所述第一基板的一侧形成第二取向层；

将所述第一基板与所述第二基板封装；

向所述第一基板和所述第二基板之间灌入倾斜螺旋胆甾相液晶层；

其中，所述第一取向层和所述第二取向层具有分子指向矢按预设图形分布的控制图形，在所述第一取向层和所述第二取向层的共同作用下，诱导所述倾斜螺旋胆甾相液晶层中的螺旋结构的液晶按照预设的取向进行组装，所述第一电极层和所述第二电极层之间施加垂直于所述第一基板的交流电场时，所述倾斜螺旋胆甾相液晶层的指向矢随着电场的增大逐渐向螺旋轴倾斜，并且螺距减小。

9.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于，在所述第一基板和所述第二基板之间灌入倾斜螺旋胆甾相液晶层之前，还包括：

在所述第一基板和所述第二基板之间形成间隔粒子；

其中，沿垂直于所述第一基板和所述第二基板的方向，所述间隔粒子的延伸长度大于或者等于倾斜螺旋胆甾相液晶层中液晶分子螺距的10倍。

10.一种平面光学器件的光学特性的检测装置，其特征在于，包括激光产生单元和检测单元；

所述激光产生单元包括沿第一方向共光轴依次排布的激光器、线偏振片、四分之一波片、分束器以及权利要求1～7任一所述的平面光学器件，所述检测单元包括位于所述分束器的反射光路上的相机；

所述激光器输出的光束依次经过所述线偏振片、所述四分之一波片和所述分束器透射后入射至所述平面光学器件，所述平面光学器件反射的光束经过所述分束器反射后被所述相机接收。