特許ウォッチ

公開番号2025103366
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-07-09
出願番号2023220718
出願日2023-12-27
発明の名称光学素子及び光学素子の製造方法
出願人大日本印刷株式会社
代理人弁理士法人大谷特許事務所
主分類G02B 5/30 20060101AFI20250702BHJP(光学)
要約【課題】パターン層上に液晶層を有する光学素子において、液晶層の液晶分子の配向性を良好にする。
【解決手段】パターン層と第1の液晶層とを有する光学素子であって、前記パターン層は、第1の面と、前記第1の面とは反対側の第2の面とを有し、前記第1の面は、凹部が所定のパターンで配置された第1パターン領域を有し、前記第1パターン領域の所定のパターンは第1のピッチを有し、前記第1の液晶層は、前記パターン層の前記第1の面側に配置され、かつ、面内で液晶分子が第2のピッチで配向した領域を有し、前記パターン層と前記第1の液晶層との間に、液晶分子が厚み方向に螺旋状に配向した第2の液晶層を有し、前記第2の液晶層は厚みが50nm以上であり、前記パターン層の第1のピッチと、前記第1の液晶層の第2のピッチとが略一致する、光学素子。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
パターン層と第１の液晶層とを有する光学素子であって、
前記パターン層は、第１の面と、前記第１の面とは反対側の第２の面とを有し、
前記第１の面は、凹部が所定のパターンで配置された第１パターン領域を有し、前記第１パターン領域の所定のパターンは第１のピッチを有し、
前記第１の液晶層は、前記パターン層の前記第１の面側に配置され、かつ、面内で液晶分子が第２のピッチで配向した領域を有し、
前記パターン層と前記第１の液晶層との間に、液晶分子が厚み方向に螺旋状に配向した第２の液晶層を有し、前記第２の液晶層は厚みが５０ｎｍ以上であり、
前記パターン層の第１のピッチと、前記第１の液晶層の第２のピッチとが略一致する、光学素子。
続きを表示（約 680 文字）【請求項２】
前記第２の液晶層は厚みが５０ｎｍ以上１０００ｎｍ以下である、請求項１に記載の光学素子。
【請求項３】
前記第２の液晶層は、螺旋の捩れ角が３６０度以上であり、特定波長域の円偏光を反射する選択反射性を有する、請求項１に記載の光学素子。
【請求項４】
前記第２の液晶層が選択反射する波長が３８０ｎｍ以下である、請求項３に記載の光学素子。
【請求項５】
前記第２の液晶層が選択反射する波長が８５０ｎｍ以上５０００ｎｍ以下である、請求項３に記載の光学素子。
【請求項６】
前記第２の液晶層が選択反射する波長が２５０ｎｍ以下であり、前記第２の液晶層の厚みが５０ｎｍ以上２００ｎｍ以下である、請求項３に記載の光学素子。
【請求項７】
前記第２の液晶層が選択反射する波長が８５０ｎｍ以上１０００ｎｍ以下であり、前記第２の液晶層の厚みが５０ｎｍ以上５００ｎｍ以下である、請求項３に記載の光学素子。
【請求項８】
前記第１の液晶層が、ホモジニアス配向した液晶層である、請求項１に記載の光学素子。
【請求項９】
前記パターン層の前記第１パターン領域において、単一の凹部の平面視形状により前記所定のパターンが形成される、請求項１に記載の光学素子。
【請求項１０】
前記パターン層の前記第１パターン領域において、複数の凹部を結んだ平面視形状により前記所定のパターンが形成される、請求項１に記載の光学素子。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、光学素子及び光学素子の製造方法に関する。
続きを表示（約 2,100 文字）【背景技術】
【０００２】
光の偏光状態を変化させたり、光の進行方向を変化させたりするため、光学素子が用いられる技術分野がある。
【０００３】
上述した光学素子は、例えば、調光装置に用いられている。
また、近年、個人認証及び車両の自動運転において、光センサーを備えた装置の開発が進んでいる。光センサーを備えた装置としては、顔認証装置、ＬｉＤＡＲ（light detection and ranging）等が挙げられる。このような光センサーを備えた装置にも、光学素子が用いられる場合がある。
また、近年、仮想現実 (ＶＲ：Virtual Reality)、拡張現実 (ＡＲ：Augmented Reality)、混合現実 (ＭＲ：Mixed Reality)を表示するための表示装置が発売されている。本明細書において、ＶＲ、ＡＲ及びＭＲ等の現実にはないものを表示する技術のことを、「クロスリアリティ（ＸＲ：X Reality）」と称する。クロスリアリティ用の表示装置においても、表示素子が用いられる場合がある。
【０００４】
光学素子の構成としては、所定のパターンを有するパターン層上に液晶層を備えた構成が知られている（特許文献１～２）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
国際公開ＷＯ２０１８／０３８２６０号
特開２０２２－１４７４５１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１及び２において、所定のパターンを有するパターン層は、液晶層の液晶分子を配向させやすくする役割を有している。しかし、特許文献１及び２のように所定のパターンを有するパターン層上に液晶層を形成した場合、液晶層の液晶分子の配向性が不十分であるケースが頻発した。特に、パターン層のパターンのピッチが短い場合、液晶層の液晶分子の配向性が不十分になる頻度が増加した。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本開示は、パターン層上に液晶層を有する光学素子において、液晶層の液晶分子の配向性を良好にし得る光学素子を提供することを目的とする。本開示は、前記光学素子を効率よく製造する方法を提供することを目的とする。
【０００８】
本開示は、以下の［１］、［２］の光学素子及び光学素子の製造方法を提供する。
［１］パターン層と第１の液晶層とを有する光学素子であって、
前記パターン層は、第１の面と、前記第１の面とは反対側の第２の面とを有し、
前記第１の面は、凹部が所定のパターンで配置された第１パターン領域を有し、前記第１パターン領域の所定のパターンは第１のピッチを有し、
前記第１の液晶層は、前記パターン層の前記第１の面側に配置され、かつ、面内で液晶分子が第２のピッチで配向した領域を有し、
前記パターン層と前記第１の液晶層との間に、液晶分子が厚み方向に螺旋状に配向した第２の液晶層を有し、前記第２の液晶層は厚みが５０ｎｍ以上であり、
前記パターン層の第１のピッチと、前記第１の液晶層の第２のピッチとが略一致する、光学素子。
［２］下記の第１～４の工程を有する、［１］に記載の光学素子の製造方法。
第１の工程：基材上に、樹脂を含むパターン層形成用塗布液を塗布し、樹脂を含む層を形成する工程。
第２の工程：パターン層の第１の面の表面形状と相補的な形状を有する版を用いて、樹脂を含む層を賦形することにより、パターン層を形成する工程。
第３の工程：パターン層上に、第２の液晶層形成用塗布液を塗布し、第２の液晶層を形成する工程。
第４の工程：第２の液晶層上に、第１の液晶層形成用塗布液を塗布し、第１の液晶層を形成する工程。
【発明の効果】
【０００９】
本開示の光学素子は、パターン層上に液晶層を有する光学素子において、液晶層の液晶分子の配向性を良好にすることができる。本開示の光学素子の製造方法は、前述した特性を備えた光学素子を効率よく製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
本開示の光学素子の一実施形態を示す断面図である。
液晶層を形成する際の各段階における液晶分子の配向状態の一実施形態を示すイメージ図である。
液晶層を形成する際の各段階における液晶分子の配向状態の他の実施形態を示すイメージ図である。
所定のパターンで配置された凹部のピッチを説明するための図である。
パターン層の凹部の配置パターンの一実施形態を示す平面図である。
凹部の方向と第１の方向との成す角を説明するための図である。
第２の液晶層内の液晶分子の配向の状態のイメージ図である。
【発明を実施するための形態】
（【００１１】以降は省略されています）

関連特許