JP6681588B2 - 光学デバイス及び光学デバイスの製造方法 - Google Patents
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Description
まず、実施の形態1に係る光学デバイス1の構成について、図1及び図2を用いて説明する。図1は、実施の形態1に係る光学デバイス1の断面図である。図2は、同光学デバイス1の拡大断面図であり、図1の破線で囲まれる領域IIの拡大図を示している。
図1及び図2に示される第1基材11及び第2基材12は、透光性を有する透光性基板である。第1基材11及び第2基材12としては、例えば、樹脂材料からなる樹脂基板又はガラス材料からなるガラス基板を用いることができる。
図1及び図2に示すように、第1電極21及び第2電極22は、電気的に対になっており、液晶層50に電界を与えることができるように構成されている。また、第1電極21と第2電極22とは、電気的だけではなく配置的にも対になっており、互いに対向するように配置されている。
第1フリーサーフェス膜31は、第1基材11に配置されている。本実施の形態において、第1フリーサーフェス膜31は、第1電極21の上に配置されている。具体的には、第1フリーサーフェス膜31は、第1電極21の表面を覆っており、液晶層50と接している。つまり、第1フリーサーフェス膜31は、第1電極21と液晶層50との間に存在している。
凹凸層40は、凹凸面を有する凹凸構造を有する層であり、図2に示すように、マイクロオーダサイズ又はナノオーダサイズの複数の凸部41が配列された構成である。凹凸層40は、一対の電極をなす第1電極21及び第2電極22の一方の上に配置されている。本実施の形態において、凹凸層40は、複数の凸部41が液晶層50側に突出するように第2電極22の上に設けられている。この場合、第2電極22と凹凸層40との間に密着層が形成されていてもよい。なお、凹凸層40の第2電極22側の面(凸部41の第2電極22側の面)は平坦な面となっている。
液晶層50は、第1積層基板10と第2積層基板20の間に配置されている。本実施の形態において、凹凸層40は第2フリーサーフェス膜32で覆われているので、液晶層50は、第1フリーサーフェス膜31及び第2フリーサーフェス膜32の両方に接するように、第1フリーサーフェス膜31と第2フリーサーフェス膜32との間に設けられている。
次に、光学デバイス1の製造方法について、図1及び図2を参照しながら説明する。
次に、実施の形態1に係る光学デバイス1の光学作用について、図3A及び図3Bを用いて説明する。図3Aは、実施の形態1に係る光学デバイス1の第1光学作用を説明するための図であり、図3Bは、同光学デバイス1の第2光学作用を説明するための図である。
次に、本実施の形態における光学デバイス1の作用効果について、本発明に至った経緯も含めて、図4を用いて説明する。図4は、比較例の光学デバイス100の拡大断面図である。
次に、実施の形態2に係る光学デバイス1Aについて、図5及び図6を用いて説明する。図5は、実施の形態2に係る光学デバイス1Aの拡大断面図である。図6は、実施の形態2に係る光学デバイス1Aの電圧印加時における液晶分子51Aの配列状態を示す図である。
次に、変形例1に係る光学デバイス1Bについて、図7を用いて説明する。図7は、変形例1に係る光学デバイス1Bの拡大断面図である。なお、図7において、液晶層50の液晶分子は省略している。
次に、変形例2に係る光学デバイス1Cについて、図8を用いて説明する。図8は、変形例2に係る光学デバイス1Cの拡大断面図である。なお、図8において、液晶層50の液晶分子は省略している。
以上、本発明に係る光学デバイスについて、実施の形態及び変形例に基づいて説明したが、本発明は、上記実施の形態及び変形例に限定されるものではない。
11 第1基材
12 第2基材
21 第1電極
22 第2電極
31 第1フリーサーフェス膜
32 第2フリーサーフェス膜
40、40B 凹凸層
50、50A 液晶層
Claims (14)
- 透光性を有する一対の基材と、
前記一対の基材の間に配置された透光性を有する一対の電極と、
前記一対の電極の一方の上に配置された、無機材料からなる配向処理が施されていない第1フリーサーフェス膜と、
前記一対の電極の他方の上に配置された、無機材料からなる配向処理が施されていない第2フリーサーフェス膜と、
前記第1フリーサーフェス膜及び前記第2フリーサーフェス膜の間に配置された液晶層と、
を備える、
光学デバイス。 - 前記一対の電極の一方の上と前記第1フリーサーフェス膜との間に第1凹凸構造を有する第1凹凸層を備える、
請求項1に記載の光学デバイス。 - 前記第1フリーサーフェス膜と前記第2フリーサーフェス膜とが接触している、
請求項2に記載の光学デバイス。 - 前記一対の電極の他方の上と前記第2フリーサーフェス膜との間に第2凹凸構造を有する第2凹凸層を備える、
請求項2に記載の光学デバイス。 - 前記第1凹凸層と前記第1フリーサーフェス膜とが一体である、
請求項2に記載の光学デバイス。 - 前記第2凹凸層と前記第2フリーサーフェス膜とが一体である、
請求項4に記載の光学デバイス。 - 前記液晶層は、カイラル材が添加された液晶によって構成されている、
請求項1〜6のいずれか1項に記載の光学デバイス。 - 前記第1フリーサーフェス膜及び前記第2フリーサーフェス膜の少なくとも一方は、SiOxを主成分とする膜である、
請求項1〜7のいずれか1項に記載の光学デバイス。 - 前記液晶層は、ポジ型の液晶によって構成されている、
請求項1〜8のいずれか1項に記載の光学デバイス。 - 透光性を有する第1基材の上に透光性を有する第1電極を形成し、前記第1電極の上に無機材料からなる配向処理が施されていない第1フリーサーフェス膜を形成することによって第1積層基板を作製する工程と、
透光性を有する第2基材の上に透光性を有する第2電極を形成し、前記第2電極の上に無機材料からなる配向処理が施されていない第2フリーサーフェス膜を形成することによって第2積層基板を作製する工程と、
前記第1フリーサーフェス膜と前記第2フリーサーフェス膜とが向き合うように前記第1積層基板と前記第2積層基板とを配置して、前記第1積層基板と前記第2積層基板との間に液晶層を充填する工程とを含み、
前記第1積層基板を作製する工程において、前記第1フリーサーフェス膜及び前記第2フリーサーフェス膜の少なくとも一方を、蒸着法、スパッタ法、又は、塗布法によって成膜する、
光学デバイスの製造方法。 - 前記第1電極の上に第1凹凸層を形成することによって、前記第1積層基板を作製する、
請求項10に記載の光学デバイスの製造方法。 - 前記第1フリーサーフェス膜と前記第2フリーサーフェス膜とが接触するよう作製する、
請求項11に記載の光学デバイスの製造方法。 - 前記第2電極の上に第2凹凸層を形成することによって、前記第2積層基板を作製する、
請求項11に記載の光学デバイスの製造方法。 - 前記第1フリーサーフェス膜及び前記第2フリーサーフェス膜の少なくとも一方は、SiOxを主成分とする膜である、
請求項10〜13のいずれか1項に記載の光学デバイスの製造方法。
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