JP5383601B2 - 液晶レンズ - Google Patents
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0と接する面には、配向処理層の配向膜121、122が形成されている。配向膜121,122のラビング方向は、図2(a)に図示したようにラビング方向D2で示される。この際、液晶分子150は、ラビング方向D2に沿って配列する。
<実施例1の構成:図1>
まず、本発明の実施例1の液晶レンズの構成について説明する。図1は、液晶レンズ1の概略を示す図である。図1(a)は、フレネルレンズ構造31に液晶分子50が配向した状態を示す平面図である。図1(b)は、図1(a)のA−A´断面図であり、液晶層へ電圧を印加して、液晶分子50が立ち上がった状態を示している。
フレネルレンズ構造31上に形成された蒸着配向膜21の表面では、図1(a)に図示するように、斜方蒸着方向D1と垂直の方向に液晶分子50の長軸が配向する。図に示すように、斜方蒸着方向D1と平行であって、液晶レンズ1の中心を通る線を線Y1とすると、線Y1を境にして、分割レンズ面31a、31bに対して、電圧無印加では、液晶分子50のプレチルト角が略0°で配向する。この場合、分割レンズ面31a、31bはそれぞ
れ透明基板11に対して右上がり、左上がりの傾斜を持つため、分割レンズ面31a、31b表面では液晶分子50もそれぞれ透明基板11に対して右上がり、左上がりの傾斜を持って初期配向している。
<実施例2の構成:図4>
次に、本発明の実施例2の液晶レンズおよび液晶レンズの製造方法について説明をする。以下の説明においては、既に説明した同一の構成には同一の符号を付与しており、その詳細な説明は省略し、構成が異なる点についてのみ説明する。
なお、光配向膜は、光異性化材料だけでなく、二量化反応材料、分解反応材料でも本発明に適用できる。
次に、先の実施例1および2における液晶レンズの製造方法について、図を用いて説明する。図5及び図6では図面表示上の問題から実際とは異なるアスペクト比で模式的に示している。図5は、液晶レンズ2におけるフレネルレンズ31のインプリント工程の説明図であり、図6は実施例2における液晶レンズ2の製造工程の説明図である。
外側に位置するブレーズのレンズ面の最大傾斜角度は3.6度である。
変化させる。
<実施例3の構成:図7>
次に、液晶レンズの他の実施例について説明をする。以下の説明においては、既に説明した同一の構成には同一の符号を付与しており、その詳細な説明は省略し、構成が異なる点についてのみ説明する。
膜厚が小さいため、フレネルレンズ構造32表面の凹凸構造形状が透明電極61に伝播されている。液晶分子50を並ばせるための配向膜は不要で、伝播された透明電極61の凹凸構造形状によって液晶分子が並んでいる。液晶分子50は、図面上手前から奥の方向にならんでおり、プレチルト角はほぼ0度となる。また、図7(b)で示すように、第2の透明基板12には透明電極62と配向膜24とが形成されている。
晶分子50は、右上がりの傾斜で初期配向しており、分割レンズ面31a側のA領域の液晶分子50も右上がりの傾斜で初期配向しているため、分割レンズ面31a上の液晶分子は右上がりに立ち上がる。さらに、配向膜24表面の右上がりの傾斜で初期配向している液晶分子50は、強い配向規制力または高いプレチルト角であるため、電圧無印加時には、左上がりの傾斜で配向している分割レンズ面31bのB領域の液晶分子50もほとんどが右上がりに立ち上がり、分割レンズ面31a上の液晶分子50と同じ方向に立ち上がる。このように、電圧印加時の液晶分子の配向状態は右上がりの立ち上がりが支配的になっており、左上がりの立ち上がりを示す領域はほぼ存在しない。
上述した実施形態の説明においては、液晶光学素子として、液晶セルの中にフレネルレンズ形状が構成されている液晶レンズを例にとって示した。しかし、本発明は光学形状が限定されるものではなく、例えば、リニアフレネルレンズ形状、マイクロプリズム形状、マイクロレンズアレイ形状、シリンドリカルレンズ形状、レンチキュラーレンズ等の光学形状でも、それら光学形状への配向処理による配向規制力よりも、平板である対向基板に配向規制力の強い配向処理層を用いることで適用可能である。
11、12 透明基板
21〜24 配向膜
31、32 フレネルレンズ構造
35 樹脂
40 シール部材
50 液晶分子
61、62 透明導電膜
74〜77 ディスペンサ
80 紫外線
85 偏光紫外線
95 金型モールド
Claims (6)
- 一対の基板のうち、一方の基板にはレンズ構造を備え、前記レンズ構造と他方の基板との間に液晶層を備えた液晶レンズであって、前記レンズ構造の前記液晶層側に設ける配向処理層の配向規制力よりも、前記他方の基板の前記液晶層側に設ける配向処理層の配向規制力が強く、前記レンズ構造の前記液晶層側に設ける配向処理層が、斜方蒸着膜であることを特徴とする液晶レンズ。
- 一対の基板のうち、一方の基板にはレンズ構造を備え、前記レンズ構造と他方の基板との間に液晶層を備えた液晶レンズであって、前記レンズ構造の前記液晶層側に設ける配向処理層の配向規制力よりも、前記他方の基板の前記液晶層側に設ける配向処理層の配向規制力が強く、前記レンズ構造の前記液晶層側に設ける配向処理層が、光照射によって配向する光配向膜であることを特徴とする液晶レンズ。
- 一対の基板のうち、一方の基板にはレンズ構造を備え、前記レンズ構造と他方の基板との間に液晶層を備えた液晶レンズであって、前記レンズ構造の前記液晶層側に設ける配向処理層の配向規制力よりも、前記他方の基板の前記液晶層側に設ける配向処理層の配向規制力が強く、前記レンズ構造の前記液晶層側に設ける配向処理層が、前記レンズ構造の表面に形成された凹凸の溝構造であることを特徴とする液晶レンズ。
- 前記レンズ構造の前記液晶層側に設ける配向処理層に接する前記液晶分子のプレチルト角は、ほぼ0度であることを特徴とする請求項1から3の何れか1項に記載の液晶レンズ。
- 前記レンズ構造の前記液晶層側に設ける配向処理層より配向規制力の強い配向膜は、有機膜をラビングした膜であることを特徴とする請求項1から3の何れか1項に記載の液晶レンズ。
- 前記配向規制力は、配向処理による液晶分子の極角アンカリング値の大小であることを特徴とする請求項1から3の何れか1項に記載の液晶レンズ。
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