特許 7511126 光学素子の製造方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-06-27

(45)【発行日】2024-07-05

(54)【発明の名称】光学素子の製造方法

(51)【国際特許分類】

   G02B 5/30 20060101AFI20240628BHJP

   G02B 1/11 20150101ALI20240628BHJP

   G02B 1/18 20150101ALI20240628BHJP

【ＦＩ】

G02B5/30

G02B1/11

G02B1/18

【請求項の数】 9

(21)【出願番号】P 2020165979

(22)【出願日】2020-09-30

(65)【公開番号】P2022057624

(43)【公開日】2022-04-11

【審査請求日】2023-02-07

(73)【特許権者】

【識別番号】000000044

【氏名又は名称】ＡＧＣ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100107766

【弁理士】

【氏名又は名称】伊東 忠重

(74)【代理人】

【識別番号】100070150

【弁理士】

【氏名又は名称】伊東 忠彦

(72)【発明者】

【氏名】日野 有一

【審査官】小西 隆

(56)【参考文献】

【文献】特開２００２－２９８４３５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平１１－０７３６９１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０９－０９１６９６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１３－０３７０４５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００６－２３１２８２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１３－０１１８７４（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２００８／０７２６３３（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特開２００７－１７２６７４（ＪＰ，Ａ）

【文献】中国特許出願公開第１０２６２１６０２（ＣＮ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｇ０２Ｂ ５／３０

Ｇ０２Ｂ １／１０ － １／１８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

基材と、前記基材の表面に形成されるコーティング膜と、を有し、前記コーティング膜は、位相差膜、反射防止膜、防汚膜、及び色調補正膜から選ばれる１つ以上を含み、前記基材は、前記表面に、前記表面の周縁に沿う１本以上の溝を有し、前記基材の前記表面の周縁全体の各点と前記表面の重心とを結ぶ各線分と、１本以上の前記溝とが交差しており、前記コーティング膜は、１本以上の前記溝に入り込んでいる、光学素子の製造方法であって、
前記基材の前記表面の重心又はその近傍にコーティング液を滴下することと、
前記基材を回転させ、遠心力によって前記基材の前記表面の重心から前記表面の周縁全体に向けて放射状に前記コーティング液を広げ、前記コーティング液の液膜を形成することと、
前記液膜を形成する際に、前記コーティング液を１本以上の前記溝に入り込ませ、前記基材の回転中に前記コーティング液が前記基材の前記表面の周縁に達しないようにすることと、
前記液膜を乾燥し、前記コーティング膜を形成することと、
を含み、
前記基材の前記表面は、凹曲面である、光学素子の製造方法。

【請求項2】

前記基材の前記表面の周縁全体の各点と前記表面の重心とを結ぶ各線分と、２本以上の前記溝とが交差している、請求項１に記載の光学素子の製造方法。

【請求項3】

前記溝が環状に形成される、請求項１又は２に記載の光学素子の製造方法。

【請求項4】

一の前記溝が切れ目を有し、別の前記溝が前記切れ目を塞ぐように形成される、請求項１～３のいずれか１項に記載の光学素子の製造方法。

【請求項5】

前記コーティング膜は、前記位相差膜を含み、
前記位相差膜は、前記基材の上に形成される配向膜と、前記配向膜の上に形成される液晶膜とを含む、請求項１～４のいずれか１項に記載の光学素子の製造方法。

【請求項6】

全ての前記溝は、前記基材の前記表面の周縁から１０ｍｍ以内の周縁領域に形成されている、請求項１～５のいずれか１項に記載の光学素子の製造方法。

【請求項7】

前記基材の前記表面のうち前記周縁領域を除く中央領域において、前記コーティング膜の膜厚の最大値と最小値の差が１μｍ以下である、請求項６に記載の光学素子の製造方法。

【請求項8】

前記基材の前記表面の周縁は、円形である、請求項１～７のいずれか１項に記載の光学素子の製造方法。

【請求項9】

前記基材は、レンズである、請求項１～８のいずれか１項に記載の光学素子の製造方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、光学素子、及びその製造方法に関する。

【背景技術】

【0002】

特許文献１に記載の集光レンズは、光入射側の第１の面と、これとは反対側の第２の面を有する。少なくとも第１の面には、略同心円状の溝が設けられる。溝が形成された第１の面には、紫外線硬化樹脂等による保護層が塗布、形成される。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２００６－１２０２４７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

光学素子は、基材と、コーティング膜とを有する。コーティング膜は、例えばスピンコート法で基材の表面に形成される。

【0005】

従来、基材の表面の周縁において、コーティング液の表面張力によって、液膜が盛り上がることがあった。その結果、コーティング膜の膜厚の均一性が悪くなることがあった。

【0006】

本開示の一態様は、光学素子のコーティング膜の膜厚の均一性を向上する、技術を提供する。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本開示の一態様に係る光学素子の製造方法は、下記の処理を含む。前記光学素子は、基材と、前記基材の表面に形成されるコーティング膜と、を有する。前記コーティング膜は、位相差膜、反射防止膜、防汚膜、及び色調補正膜から選ばれる１つ以上を含む。前記基材は、前記表面に、前記表面の周縁に沿う１本以上の溝を有する。前記基材の前記表面の周縁全体の各点と前記表面の重心とを結ぶ各線分と、１本以上の前記溝とが交差している。前記コーティング膜は、１本以上の前記溝に入り込んでいる。光学素子の製造方法は、前記基材の前記表面の重心又はその近傍にコーティング液を滴下することと、前記基材を回転させ、遠心力によって前記基材の前記表面の重心から前記表面の周縁全体に向けて放射状に前記コーティング液を広げ、前記コーティング液の液膜を形成することと、前記液膜を形成する際に、前記コーティング液を１本以上の前記溝に入り込ませ、前記基材の回転中に前記コーティング液が前記基材の前記表面の周縁に達しないようにすることと、前記液膜を乾燥し、前記コーティング膜を形成することと、を含む。前記基材の前記表面は、凹曲面である。

【発明の効果】

【0008】

本開示の一態様によれば、光学素子のコーティング膜の膜厚の均一性を向上できる。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】図１（Ａ）は一実施形態に係る光学素子のＹ軸方向に垂直な断面図であり、図１（Ｂ）は図１（Ａ）の光学素子のＸ軸方向に垂直な断面図であり、図１（Ｃ）は図１（Ａ）の基材の平面図である。

【図2】図２は図１（Ａ）の液晶膜を拡大して示す斜視図である。

【図3】図３は、一実施形態に係る基材の平面図である。

【図4】図４は、第１変形例に係る基材の平面図である。

【図5】図５（Ａ）は図４の基材上に形成される配向膜の断面図であり、図５（Ｂ）は図４の基材上に形成される液晶膜の断面図である。

【図6】図６は、第２変形例に係る基材の平面図である。

【図7】図７は、第３変形例に係る基材の平面図である。

【発明を実施するための形態】

【0010】

以下、本開示の実施形態について図面を参照して説明する。なお、各図面において同一の又は対応する構成には同一の符号を付し、説明を省略することがある。また、明細書中、数値範囲を示す「～」は、その前後に記載された数値を下限値及び上限値として含むことを意味する。

【0011】

先ず、主に図１を参照して、本実施形態に係る光学素子１について説明する。図１（Ａ）及び図１（Ｂ）に示すように、光学素子１は、基材２を含む。基材２は、例えば板状であり、第１主面２１と、第１主面２１とは反対向きの第２主面２２とを含む。

【0012】

第１主面２１は、例えば凹曲面である。凹曲面は、重心Ｐ０が周縁よりも凹む曲面である。Ｘ軸方向に垂直な断面でも、Ｙ軸方向に垂直な断面でも、凹曲面の重心Ｐ０は、凹曲面の周縁よりも凹む。

【0013】

Ｘ軸方向とＹ軸方向とＺ軸方向とは、互いに垂直である。Ｚ軸方向は、凹曲面の重心Ｐ０における法線方向である。ＸＹ平面は、凹曲面の重心Ｐ０における接平面に対して平行である。

【0014】

第２主面２２は、例えば凸曲面である。凸曲面は、重心Ｐ０が周縁よりも凸む（突出する）曲面である。Ｘ軸方向に垂直な断面でも、Ｙ軸方向に垂直な断面でも、凸曲面の重心は、凸曲面の周縁よりも凸む。

【0015】

なお、基材２の第１主面２１は、本参考形態では凹曲面であるが、平面又は凸曲面であってもよい。また、基材２の第２主面２２は、本実施形態では凸曲面であるが、平面又は凹曲面であってもよい。

【0016】

第１主面２１の周縁は、例えば図１（Ｃ）に示すように円形である。但し、第１主面２１の周縁は、円形には限定されず、例えば楕円形、又は矩形（正方形及び長方形を含む）を含む多角形等であってもよい。第２主面２２の周縁の形状も、第１主面２１の周縁の形状と同様である。

【0017】

基材２は、例えばレンズである。レンズは、球面レンズでもよいし、非球面レンズでもよい。また、基材２は、両凹レンズ、平凹レンズ、凹メニスカスレンズ、両凸レンズ、平凸レンズ、及び凸メニスカスレンズのいずれでもよい。

【0018】

なお、基材２は、レンズには限定されず、例えばプリズムであってもよい。また、基材２は、板状ではなく、一定以上の厚みがあってもよい。

【0019】

基材２の材質は、樹脂でもよいし、ガラスでもよい。樹脂レンズの樹脂は、例えばポリカーボネート、ポリイミド、ポリアクリレート、又は環状オレフィンである。ガラスレンズのガラスは、例えばＢＫ７、又は合成石英である。

【0020】

基材２は、透明基材であり、可視光を透過させる。なお、基材２は、本実施形態では透明基材であるが、不透明基材であってもよい。後者の場合としては、例えば、基材２が可視光を反射させるミラーである場合が挙げられる。

【0021】

光学素子１は、コーティング膜３を更に含む。コーティング膜３は、基材２の第１主面２１に形成される。コーティング膜３は、例えば位相差膜である。位相差膜は、例えば１／４波長板である。

【0022】

１／４波長板と、不図示の直線偏光板とが組み合わせて用いられてもよい。直線偏光板の吸収軸と、１／４波長板の遅相軸とは、４５°ずらして配置される。直線偏光板と１／４波長板とで、円偏光板が構成される。

【0023】

直線偏光板は、１／４波長板を基準として基材２とは反対側に配置されてもよいし、１／４波長板と基材２との間に配置されてもよいし、基材２を基準として１／４波長板とは反対側に配置されてもよい。

【0024】

位相差膜は、基材２の上に形成される配向膜３１と、配向膜３１の上に形成される液晶膜３２とを含む。但し、配向膜３１は任意の構成であって無くてもよく、位相差膜は液晶膜３２のみを含んでもよい。

【0025】

液晶膜３２は、遅相軸と進相軸を有する。Ｚ軸方向視で、遅相軸はＸ軸方向であり、進相軸はＹ軸方向である。遅相軸は屈折率の最も大きい方向であり、進相軸は屈折率の最も小さい方向である。

【0026】

遅相軸の屈折率ｎｅと進相軸の屈折率ｎｏとの差Δｎ（Δｎ＝ｎｅ－ｎｏ）と、液晶膜３２のＺ軸方向寸法ｄとの積が、リタデーションＲｄである。つまり、Ｒｄは、Ｒｄ＝Δｎ×ｄの式から求められる。

【0027】

図２に示すように、液晶膜３２は、互いに平行な複数の液晶分子３２ａを含む。Ｚ軸方向視で、液晶分子３２ａの長軸方向はＸ軸方向であり、液晶分子３２ａの短軸方向はＹ軸方向である。

【0028】

コーティング膜３は、図示しないが、液晶膜３２の上に積層される第２液晶膜を更に含む広帯域位相差膜であってもよい。広帯域位相差膜に含まれる液晶膜の数は、２つ以上であればよく、３つ以上であってもよい。Ｚ軸方向視で、複数の液晶膜は、互いに異なる方位の遅相軸を有する。

【0029】

広帯域位相差膜は、例えば、配向膜３１と液晶膜３２を交互に積層したものである。基材２側から、配向膜３１と液晶膜３２とがこの順番で積層される。なお、基材２とは別の透明基材の上に形成された液晶膜と、基材２の上に形成された液晶膜とを貼り合わせて、広帯域位相差膜を形成してもよい。

【0030】

配向膜３１は、液晶膜３２の液晶分子３２ａを配向させるものである。配向膜３１は、例えばポリイミドのラビング、偏光ＵＶ照射によるシランカップリング剤又はポリイミドの光分解、偏光ＵＶ照射による光二量化若しくは光異性化の利用、剪断力による流動配向処理、又は無機物の斜め蒸着による配向処理等の処理が施されたものである。複数の処理が、組み合わせて使用されてもよい。これらの中でも、配向規制力、曲面への適用性、異物の軽減の観点から、偏光ＵＶ照射による光二量化、又は光異性化の利用が好ましい。

【0031】

偏光ＵＶ照射による光二量化の生じる材料としては、クマリン、ジフェニルアセチレン、又はアントラセンが用いられる。偏光ＵＶ照射による光異性化の生じる材料としては、アゾベンゼン、スチルベン、α－イミノ－βケトエステル、又はスピロピランが用いられる。偏光ＵＶ照射による光二量化と光異性化の両方の生じる材料としては、シンナメート、カルコン、又はスチルバゾールが用いられる。

【0032】

配向膜３１は、基材２の第１主面２１にコーティングされる。コーティングの方法は、例えばスピンコート法である。樹脂組成物が基材２の第１主面２１に塗布され、乾燥される。樹脂組成物の溶剤は、塗布後の加熱によって除去される。

【0033】

配向膜３１の厚みは、例えば１ｎｍ～１０μｍ、好ましくは１０ｎｍ～５μｍ、より好ましくは５０ｎｍ～２μｍである。配向膜３１の厚みは、液晶膜３２の厚みと同様に、基材２の第１主面２１の各点における法線方向に測定する。

【0034】

なお、上記の通り、配向膜３１は、任意の構成であって、無くてもよい。その場合、基材２の第１主面２１には、液晶膜３２の液晶分子３２ａを配向させる処理が施されてもよい。

【0035】

液晶膜３２は、例えば光硬化性樹脂又は熱硬化性樹脂等のエネルギー硬化性樹脂を含む。液晶膜３２は、例えば高分子液晶膜からなればよい。

【0036】

液晶膜３２は、例えば下記式（ａ－１）～（ａ－１０）に示す化合物を含む組成物を重合したものである。

【0037】

【化1】

【0038】

【化2】

上記式（ａ－５）及び（ａ－８）中、ｎは２～６の整数である。上記式（ａ－６）及び（ａ－７）中、Ｒは炭素原子数３～６のアルキル基である。

【0039】

液晶膜３２は、液晶組成物の塗布及び乾燥によって形成される。液晶組成物は、例えば、アクリル基又はメタクリル基を含む光硬化性の重合性液晶モノマー又は非液晶性の重合性モノマーなどである。液晶組成物は、単独で液晶相を示さない成分を含んでいてもよい。重合によって液晶相が生じればよい。液晶相を示さない成分として、例えば単官能の(メタ)アクリレート、２官能の(メタ)アクリレート、３官能以上の(メタ)アクリレートなどが用いられる。重合性の液晶組成物は、添加剤を含んでもよい。添加剤としては、重合開始剤、レベリング剤、重合禁止剤、カイラル剤、紫外線吸収剤、酸化防止剤、光安定剤、又は二色性色素など用いられる。複数種類の添加剤が併用されてもよい。

【0040】

液晶組成物の塗布方法は、例えばスピンコート法である。液晶組成物の溶剤は、塗布後の加熱によって除去される。液晶組成物の溶剤は、例えば有機溶剤である。有機溶剤は、アルコール(例えばイソプロピルアルコール) 、アミド（例えばＮ，Ｎ－ジメチルホルムアミド）、スルホキシド（例えばジメチルスルホキシド）、炭化水素（例えばベンゼン、若しくはヘキサン）、エステル（例えば、酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸ブチル、若しくはプロピレングリコールモノエチルエーテルアセテート）、ケトン（例えばアセトン、若しくはメチルエチルケトン）、又はエーテル（例えばテトラヒドロフラン、若しくは１，２－ジメトキシエタン）である。２種類以上の有機溶剤が併用されてもよい。

【0041】

液晶膜３２の厚みは、光の波長と、位相差と、Δｎ（Δｎ＝ｎｅ－ｎｏ）とに基づいて決められ、特に限定されないが、例えば０．１μｍ～２０μｍ、好ましくは０．２μｍ～１０μｍ、より好ましくは０．５μｍ～５μｍである。なお、液晶膜３２は、１／４波長板には限定されず、１／２波長板等であってもよい。

【0042】

なお、コーティング膜３は、本実施形態では位相差膜であるが、位相差膜には限定されない。コーティング膜３は、位相差膜、反射防止膜、防汚膜、及び色調補正膜から選ばれる１つ以上を含めばよい。また、コーティング膜３は、その他の機能膜、例えば下地処理膜、又は保護膜等を更に含んでもよい。

【0043】

反射防止膜は、光の反射を防止し、光を透過する。反射防止膜は、例えば、フッ素を含む重合膜である。反射防止膜は、例えば特開２０１８－１１９０１９号公報に記載のコーティング用組成物を用いて形成される。

【0044】

防汚膜は、指紋等の汚れの付着を防止する。防汚膜は、例えば含フッ素有機ケイ素化合物の膜である。含フッ素有機ケイ素化合物としては、防汚性、撥水性、撥油性を付与するものであれば特に限定されず使用できる。含フッ素有機ケイ素化合物は、例えば、フルオロポリエーテル基、フルオロアルキレン基、およびフルオロアルキル基からなる群から選ばれる１つ以上の基を有する。

【0045】

色調補正膜は、特定の波長域の光を吸収する光吸収膜である。光吸収膜は、例えば透明樹脂と、透明樹脂に分散される色素とを含む。なお、色調補正膜は、特定の波長域の光を反射する光反射膜であってもよい。

【0046】

次に、図１を再度参照して、基材２の溝２３について説明する。基材２は、コーティング膜３の形成される第１主面２１に、第１主面２１の周縁２１ａに沿う溝２３を有する。溝２３の本数は、図１では１本であるが、後述するように２本以上でもよい。

【0047】

基材２の第１主面２１の周縁２１ａ全体の各点（図１（Ｃ）には１つの点Ｐ１のみ図示）と第１主面２１の重心Ｐ０とを結ぶ各直線（図１（Ｃ）には１つの直線Ｌ１のみ図示）と、１本以上の溝２３とが交差している。点Ｐ１が第１主面２１の周縁２１ａの任意の位置に移動しても、点Ｐ１と重心Ｐ０を結ぶ直線Ｌ１と溝２３とは交差する。

【0048】

溝２３は、図１（Ｃ）に示すように、環状に形成される。溝２３は、本実施形態では円環状に形成されるが、楕円環状、又は多角環状等に形成されてもよい。溝２３が環状に形成される場合、点Ｐ１が第１主面２１の周縁２１ａの任意の位置に移動しても、点Ｐ１と重心Ｐ０を結ぶ直線Ｌ１と溝２３とは確実に交差する。

【0049】

溝２３は、コーティング膜３の材料であるコーティング液を内部に溜める。コーティング液は、基材２の第１主面２１の重心Ｐ０に滴下され、重心Ｐ０から第１主面２１の周縁２１ａ全体に向けて放射状に広がる。コーティング液は、直線Ｌ１上を重心Ｐ０から点Ｐ１に向けて広がる際に、溝２３に入り込み、溝２３からあふれ出さない。

【0050】

溝２３は、コーティング液が第１主面２１の周縁２１ａに達するのを防止する。その結果、第１主面２１の周縁２１ａにおいて、図１（Ａ）及び図１（Ｂ）に破線で示すような液膜の盛り上がりを防止できる。なお、液膜の盛り上がりは、表面張力によって形成される。

【0051】

コーティング液は、基材２の第１主面２１と溝２３の側面２３ａとを連続的に濡らす。それゆえ、基材２の第１主面２１と溝２３の側面２３ａとの角には、表面張力による液膜の盛り上がりは、形成されない。液膜の膜厚は、重心Ｐ０から溝２３までの間において、均一になる。

【0052】

この状態で、液膜が乾燥され、コーティング膜３が形成される。コーティング膜３は、基材２の溝２３に入り込んでいる。溝２３に入り込んだコーティング膜３の膜厚は、溝２３の深さＤよりも小さい。溝２３と第１主面２１の周縁２１ａの間には、コーティング膜３は形成されない。

【0053】

本実施形態によれば、第１主面２１の周縁２１ａにおいて、図１（Ａ）及び図１（Ｂ）に破線で示すような液膜の盛り上がりを防止できる。その結果、コーティング膜３の膜厚の均一性を向上できる。コーティング膜３の膜厚は、重心Ｐ０から溝２３までの間において均一である。

【0054】

また、本実施形態によれば、コーティング膜３の成膜条件を変更することなく、コーティング膜３の膜厚の均一性を向上できる。成膜条件は、例えば、コーティング液の粘度及び表面張力、基材２の回転数等を含む。成膜条件を変更しないので、膜厚及び膜質を維持できる。膜質は、例えば、位相差等の性能、及び耐久性などを含む。

【0055】

全て（図１では１本）の溝２３は、例えば、基材２の第１主面２１の周縁２１ａから１０ｍｍ以内、好ましくは３ｍｍ以内、より好ましくは１ｍｍ以内、更に好ましくは０．５ｍｍ以内の周縁領域に形成されている。周縁領域に全ての溝２３を形成することによって、コーティング膜３の膜厚の均一な領域を広くすることができる。

【0056】

基材２の第１主面２１のうち周縁領域を除く中央領域において、コーティング膜３の膜厚の最大値と最小値の差が、例えば１μｍ以下であり、好ましくは１００ｎｍ以下であり、より好ましくは５０ｎｍ以下であり、更に好ましくは２０ｎｍである。

【0057】

溝２３は、例えばレーザー加工により形成される。なお、溝２３は、マシニング加工等により形成されてもよい。また、溝２３は、第１主面２１にマスクパターンを施したうえで、エッチング加工によって形成されてもよい。溝２３の加工方法は、特に限定されない。

【0058】

溝２３の断面形状は、図１（Ａ）及び図１（Ｂ）では矩形であるが、矩形には限定されない。例えば、矩形の角にはテーパーが形成されてもよく、角が丸みを帯びていてもよい。また、溝２３の断面形状は、砂時計のような、くびれを有していてもよい。

【0059】

溝２３の深さＤと幅Ｗは、コーティング液が溝２３からあふれ出さないように決められる。溝２３の幅Ｗは、特に限定されないが、例えば１μｍ～１００μｍであり、好ましくは０．５μｍ～１０μｍである。溝２３の深さＤは、特に限定されないが、例えば１００μｍ～１０ｍｍであり、好ましくは１ｍｍ～５ｍｍである。溝２３の深さＤは、基材２の厚さよりも小さければよい。

【0060】

なお、図１では、溝２３の存在を強調すべく、基材２の第１主面２１の大きさに対する溝２３の幅の大きさを、実際よりも大きく表示してある。実際には、図３に示すように、溝２３は線状に見える。後述の図４～図７でも、図３と同様に、溝２３は線状に図示する。

【0061】

光学素子１の製造方法は、例えば下記（Ａ）～（Ｄ）を含む。（Ａ）基材２の第１主面２１の重心Ｐ０又はその近傍にコーティング液を滴下する。基材２の第１主面２１の重心Ｐ０は、基材２の第１主面２１と基材２の回転中心線との交点である。その回転中心線は、Ｚ軸方向に平行である。重心Ｐ０の近傍とは、重心Ｐ０から１０ｍｍ以内の領域である。

【0062】

（Ｂ）基材２を回転させ、遠心力によって基材２の第１主面２１の重心Ｐ０から第１主面２１の周縁２１ａ全体に向けて放射状にコーティング液を広げ、液膜を形成する。液膜は、スピンコート法によって形成される。液膜の膜厚は、コーティング液の塗布量及び粘度、並びに基材２の回転数等によって調整される。

【0063】

（Ｃ）コーティング液を広げる際に、コーティング液を溝２３に入り込ませる。コーティング液は、溝２３からあふれ出さず、第１主面２１の周縁２１ａには到達しない。コーティング液の液膜は、重心Ｐ０から溝２３までの間において、均一な膜厚を有する。

【0064】

（Ｄ）コーティング液の液膜を乾燥し、コーティング膜３を形成する。液膜の乾燥は、例えば加熱乾燥等である。液膜に含まれる溶剤を除去することによって、コーティング膜３が得られる。

【0065】

コーティング膜３が複数の膜を積層したものである場合、膜毎にコーティング液が用意され、膜毎に上記（Ａ）～（Ｄ）が実施される。例えば、コーティング膜３が配向膜３１と液晶膜３２を含む場合、先ず、配向膜３１用のコーティング液を用いて上記（Ａ）～（Ｄ）が実施され、配向膜３１が形成される。その後、液晶膜３２用のコーティング液を用いて上記（Ａ）～（Ｄ）が実施され、液晶膜３２が形成される。

【0066】

次に、図４を参照して、第１変形例に係る基材２について説明する。以下、相違点について主に説明する。本変形例では、環状の溝２３Ａ、２３Ｂ、２３Ｃが、基材２の第１主面２１の周縁２１ａから１０ｍｍ以内の周縁領域に形成されている。第１主面２１の周縁２１ａが円形である場合、環状の溝２３Ａ、２３Ｂ、２３Ｃが同心円状に形成される。

【0067】

基材２の第１主面２１の周縁２１ａ全体の各点（図４には１つの点Ｐ１のみ図示）と第１主面２１の重心Ｐ０とを結ぶ各直線（図４には１つの直線Ｌ１のみ図示）と、２本以上（図４では３本）の溝２３Ａ、２３Ｂ、２３Ｃとが交差している。直線Ｌ１は、複数本の溝２３Ａ、２３Ｂ、２３Ｃと交差する。

【0068】

コーティング液は、直線Ｌ１上を重心Ｐ０から点Ｐ１に向けて広がる際に、最も内側の溝２３Ａからあふれ出してもよい。コーティング液は、最も外側の溝２３Ｃからあふれ出さなければよい。複数本の溝２３Ａ、２３Ｂ、２３Ｃのいずれかにおいて、コーティング膜３の膜厚が溝の深さよりも小さければよい。

【0069】

例えば、図５（Ａ）に示すように、中間の溝２３Ｂにおいて、配向膜３１の膜厚が溝２３Ｂの深さよりも小さい。また、図５（Ｂ）に示すように、最も外側の溝２３Ｃにおいて、液晶膜３２の膜厚が溝２３Ｃの深さよりも小さい。図５（Ｂ）に示すように、液晶膜３２は、配向膜３１よりも外側に広がっていてもよい。

【0070】

基材２の厚みが薄く、個々の溝２３Ａ、２３Ｂ、２３Ｃの深さが十分に深くない場合でも、複数本の溝２３Ａ、２３Ｂ、２３Ｃが直線Ｌ１と交差すれば、コーティング液が点Ｐ１に到達するのを防止できる。また、複数種類のコーティング液が用いられ、コーティング液の総塗布量が多い場合でも、複数本の溝２３Ａ、２３Ｂ、２３Ｃが直線Ｌ１と交差すれば、コーティング液が点Ｐ１に到達するのを防止できる。

【0071】

次に、図６を参照して、第２変形例に係る基材２について説明する。以下、相違点について主に説明する。本変形例では、溝２３Ａが切れ目Ｂ１、Ｂ２、Ｂ３を有し、別の溝２３Ｂが切れ目Ｂ１、Ｂ２、Ｂ３を塞ぐように形成される。溝２３Ｂの長さは溝２３Ａの切れ目Ｂ１、Ｂ２、Ｂ３の長さよりも長く、溝２３Ｂと溝２３Ａとは重なっている。溝２３Ｂと溝２３Ａとは、ラビリンスを形成し、コーティング液が基材２の第１主面２１の周縁２１ａに達するのを防止する。これらの溝２３Ａ、２３Ｂは、基材２の第１主面２１の周縁２１ａから１０ｍｍ以内の周縁領域に形成されている。

【0072】

本変形例によれば、上記実施形態と同様に、基材２の第１主面２１の周縁２１ａ全体の各点（図６には１つの点Ｐ１のみ図示）と第１主面２１の重心Ｐ０とを結ぶ各直線（図６には１つの直線Ｌ１のみ図示）と、１本以上の溝２３Ａ、２３Ｂとが交差している。従って、本変形例によれば、上記実施形態と同様の効果が得られる。

【0073】

なお、図６では溝２３Ａの切れ目Ｂ１、Ｂ２、Ｂ３の長さがほぼ同じであって、溝２３Ｂの長さがほぼ同じである例を図示しているが、本変形例はこれに限定されない。本変形例の趣旨は、任意の点Ｐ１と重心Ｐ０を結ぶ任意の直線が、１以上の溝と交差すれば、上記実施の形態と同様の効果が得られる。前記趣旨を満たすことができれば、Ｘ－Ｙ平面視でみたときに、溝が一筆書きのように連続している必要はなく、不連続の溝となっていてもよい。図６に示す変形例は、溝２３Ａ、溝２３Ｂが補完しあって前記趣旨を満たす。前記趣旨を満たせば、溝２３Ａの長さが一律である必要はなく、溝２３Ｂの長さが一律である必要はない。

【0074】

次に、図７を参照して、第３変形例に係る基材２について説明する。以下、相違点について主に説明する。本変形例では、上記第２変形例と同様に、溝２３Ａが切れ目Ｂ１、Ｂ２、Ｂ３を有し、別の溝２３Ｂが切れ目Ｂ１、Ｂ２、Ｂ３を塞ぐように形成される。本変形例では、上記第２変形例とは異なり、溝２３Ｃが切れ目Ｂ４、Ｂ５、Ｂ６を有し、別の溝２３Ｄが切れ目Ｂ４、Ｂ５、Ｂ６を塞ぐように形成される。溝２３Ｄの長さは溝２３Ｃの切れ目Ｂ４、Ｂ５、Ｂ６の長さよりも長く、溝２３Ｄと溝２３Ｃとは重なっている。溝２３Ｄと溝２３Ｃとは、ラビリンスを形成し、コーティング液が基材２の第１主面２１の周縁２１ａに達するのを防止する。これらの溝２３Ａ、２３Ｂ、２３Ｃ、２３Ｄは、基材２の第１主面２１の周縁２１ａから１０ｍｍ以内の周縁領域に形成されている。

【0075】

本変形例によれば、上記第１変形例と同様に、基材２の第１主面２１の周縁２１ａ全体の各点（図７には１つの点Ｐ１のみ図示）と第１主面２１の重心Ｐ０とを結ぶ各直線（図７には１つの直線Ｌ１のみ図示）と、２本以上の溝２３Ａ、２３Ｂ、２３Ｃ、２３Ｄとが交差している。従って、本変形例によれば、上記第１変形例と同様の効果が得られる。

【0076】

以上、本開示に係る光学素子及びその製造方法について説明したが、本開示は上記実施形態などに限定されない。特許請求の範囲に記載された範疇内において、各種の変更、修正、置換、付加、削除、及び組み合わせが可能である。それらについても当然に本開示の技術的範囲に属する。

【符号の説明】

【0077】

１ 光学素子
２ 基材
２１ 第１主面（表面）
２１ａ 周縁
２２ 第２主面
２３ 溝
３ コーティング膜
Ｐ０ 重心
Ｐ１ 点
Ｌ１ 直線

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】