CN100409032C - 双重液晶像差校正元件及其制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明地目的在于提供一种和以前的元件相比,能够实现小型化和轻量化的新型的双重液晶像差校正元件。该双重液晶像差校正元件(1)由在厚度方向上层叠的2个液晶像差校正元件构成,上述液晶像差校正元件具有在一个上形成有公共电极、在另一个上形成有具有非电极部位的段电极21的一对基板和夹在上述一对基板中的液晶,在上述一对基板的每个上沿厚度方向贯穿有多个孔(30A、30B、30C),同时在上述孔中设置有连接到上述公共电极和段电极的任何一个上的端子(31A、31B、31C),在上述一对基板的一个上形成有用于注入液晶的注入口(60),不施加电压时的液晶的取向方向在2个液晶像差校正元件中正交。
Description
技术领域
本发明涉及在光盘装置中,为了校正光学拾音器中在记录和再生时产生的像差而采用的液晶像差校正元件。属于特别适用在将蓝紫色半导体激光器作为光源使用且具有多个记录层的大容量的下一代光盘(Blu-ray disc;BD)等中,并用于进行往路和回路的像差校正的双重液晶像差校正元件及其制造方法的技术领域。
背景技术
以前,作为信息记录介质,已知CD、DVD等各种光盘。在这些光盘中,由于旋转而导致的厚度偏差和弯曲等会产生像差(聚光点的歪斜),所以需要校正该像差,提高记录和再生的精度。
作为校正上述像差的技术,已知用促动器驱动准直仪透镜的方式和利用液晶像差校正元件的方式。
前一方式因为需要促动器,所以光学拾音器变得复杂,而且在高精度校正中存在不能完全对应的问题。
与此相对照,液晶像差校正元件是将液晶面板的电极形成为例如同心圆的环状,从而在光束的中央部和外缘部进行不同的相位控制。因为该液晶像差校正元件在光学拾音器中和物镜配置在同一光轴上,所以希望小型化和轻量化,以实现良好的驱动。
但是,近年来,由于光源波长的短波长化和物镜的高NA化,正在研发Blu-ray disc(BD)等大容量光盘。这种BD将来在厚度方向上具有多个记录层,所以需要在不同深度上和激光的焦点位置相匹配,而且因为光源波长短,所以存在对覆盖层的厚度偏差和对盘的倾斜度的容许量变小,产生的波阵面像差变大的倾向。为了解决这一问题,提出了通过组合2个上述元件并进行往路和回路的像差校正来提高检测精度的双重液晶像差校正元件。
作为已有的双重液晶像差校正元件,例如在专利文献1中记载了下述例子,即在出射光共有从光源向光磁记录介质的往路和从光磁记录介质向光检测器的回路的光路中,设置有2个相位校正元件,任一相位校正元件都具有带透明电极的1对透明基板,在1对透明基板之间夹持有液晶层,在施加电压时,形成在2个相位校正元件的至少一个上的透明电极成为被分割的分割电极而能够校正出射光的波阵面像差的方式,而且2个相位校正元件的实质上的延迟值相等,不施加电压时,构成2个相位校正元件的液晶层的液晶分子的取向方向相互正交。
在上述已有的元件中,如专利文献1的图2所示,使元件的一侧的基板更长,在该部分上形成电极引出部,用柔性印刷电路板等将该电极引出部和控制回路连接。
此时,因为力加在玻璃基板上的电极引出部的一部分上,所以如果想要把玻璃基板做薄,则可能会产生裂缝和破裂等故障,从而在厚度上强度方面存在极限(约0.3~0.5mm)。因此,在组合2个元件时,整体变厚,不能实现足够的轻量化。而且,因为一侧的基板形成得长,所以相应地元件变大,而且由于元件自身的重量平衡被破坏,所以还存在高精度的驱动变难的问题。
此外,特别是在考虑车载等用途的场合,要求液晶像差校正元件的保存温度范围达到-40~90℃,使用温度范围达到-20~80℃,但如果温度变化,则液晶和基板会发生膨胀和收缩,此时,由于液晶和基板的膨胀率不同,所以象上述专利文献1那样,当使基板在一侧形成得长而让端子在该处汇集的场合,整体会不均匀地变形,其结果是可能对获得的校正效果造成不好的影响。
再者,在制造以前的元件时,使大小不同的2块基板相对,从该基板的侧面间隙注入并密封液晶。因此存在的问题是,需要逐一制作大小被加工到几mm左右的小基板的组合,并分别对其进行液晶的注入和密封,生产效率差,成本也高。另外,对于设置在侧面的电极引出部的位置,必须分别制作液晶分子的取向方向不同的2种元件,效率低。
另外,如上所述,因为电极引出部在元件的侧面突出地设置,所以需要对最终加工后的各个元件进行产品检测,也存在效率低的问题。
另一方面,为了进行良好的校正,理想的是对产生的像差添加相反的相位差。但是,在例如象专利文献2那样将电极的区域分割成同心圆状的场合,存在得到的相位差成为阶梯状的问题。
因此,希望研发能够对产生的像差进行线性校正的双重液晶像差校正元件。
专利文献1:特开2002-319202号公报(权利要求1,段落0038,图2)
专利文献2:特开2002-237077号公报(权利要求1,段落0014)
发明内容
因此,本发明的目的在于,提供一种与以前的元件相比,能够实现小型化和轻量化的新型的双重液晶像差校正元件。
此外,本发明地目的还在于,提供一种能够线性地校正由于光盘的厚度偏差等而产生的像差,从而提高记录和再生的精度的双重液晶像差校正元件。
另外,本发明的目的还在于,提供一种不会由于温度变化而产生不均匀的变形,能够保持元件性能的双重液晶像差校正元件。
进而,本发明的目的还在于,提供一种生产效率高、低成本、能够高效地进行元件的检测的双重液晶像差校正元件的制造万法。
为了解决上述问题,在本发明中,提供下述双重液晶像差校正元件,即由在厚度方向上层叠的2个液晶像差校正元件构成,上述各个液晶像差校正元件具有在一个上形成有公共电极、在另一个上形成有段电极的一对基板和夹在上述一对基板中的液晶,在上述一对基板的每个上沿厚度方向贯穿有多个孔,同时在上述孔中设置有连接到上述公共电极和段电极的任何一个上的端子,在上述一对基板的一个上形成有用于注入液晶的注入口,不施加电压时的液晶的取向方向在2个液晶像差校正元件中正交。
根据上述结构,用于连接到公共电极和段电极上的端子以及液晶的注入口通过孔配置在基板的表面上。
另外,在本发明中,提供下述双重液晶像差校正元件,即由在厚度方向上层叠的2个液晶像差校正元件构成,上述各个液晶像差校正元件具有在一个上形成有公共电极、在另一个上形成有段电极的一对基板和夹在上述一对基板中的液晶,在上述段电极上,根据上述段电极上的位置来改变大小或配置间隔或者这两者而形成有不存在电极材料的多个非电极部位,在上述非电极部位的内侧,按照在施加电压时液晶产生不均匀的取向的方式构成,在上述一对基板的每个上沿厚度方向贯穿有多个孔,同时在上述孔中设置有连接到上述共同电极和段电极的任何一个上的端子,在上述一对基板的一个上形成有用于注入液晶的注入口,不施加电压时的液晶的取向方向在2个液晶像差校正元件中正交。
根据上述结构,除上述作用外,因为在形成的多个非电极部位的中心部,在垂直于电极的方向上形成弱电场,在非电极部位的端部,在倾斜方向上形成电场,所以沿着该电场分布液晶分子不均匀地取向,从而得到折射率从非电极部位的中心到周边连续变化的透镜效果。因此,通过让光束通过该透镜部分而给予规定的相位差,对像差进行校正。特别是通过改变非电极部位的大小或配置间隔,在各个区域中得到的相位差不同,作为元件整体进行与像差对应的最佳校正。
另外,本发明的特征在于,在上述记载的双重液晶像差校正元件中,基板形成为四角形,沿着上述基板中光束所通过的圆形区域密封有液晶,在上述圆形区域以外的角部附近,设置有液晶的注入口和端子。
根据上述结构,基板的角部附近作为形成孔的空间被有效利用,同时元件的重量平衡得到改善。而且,在液晶膨胀和收缩的场合,整体可均匀地变形。
此外,本发明的特征在于,在上述记载的双重液晶像差校正元件中,连接到层叠的各个液晶像差校正元件的公共电极上的端子之间、连接到一个液晶像差校正元件的段电极上的端子之间、以及连接到另一个液晶像差校正元件的段电极上的端子之间在厚度方向上相互连接,并且分别汇集到设置在位于双重液晶像差校正元件的外侧的一个基板上的端子上。
另外,本发明的特征在于,在上述记载的双重液晶像差校正元件中,连接到层叠的各个液晶像差校正元件的公共电极上的端子之间、连接到一个液晶像差校正元件的段电极上的端子之间、以及连接到另一个液晶像差校正元件的段电极上的端子之间在厚度方向上相互连接,并且分别汇集到设置在位于双重液晶像差校正元件的外侧的一个基板上的端子上。
根据上述结构,用于驱动元件的各端子汇集配置在一个基板上。
此外,本发明的特征在于,在上述记载的双重液晶像差校正元件中,连接到一个液晶像差校正元件的段电极上的端子以及连接到另一个液晶像差校正元件的段电极上的端子设置在位于四角形基板的对角的角部附近,连接到公共电极上的端子和液晶的注入口设置在剩下的角部附近。
根据上述结构,考虑到制造元件时的效率来设置各端子的位置。
而且,本发明提供上述记载的双重液晶像差校正元件的制造方法,其具有如下工序:对作为母材的基板设置与多个液晶像差校正元件对应的端子和注入口的工序;形成段电极的工序;对形成了上述端子、注入口以及段电极的基板,在相对的位置上设置端子,同时将形成了公共电极的另一个基板进行组合的工序;在组合之后从注入口注入液晶的工序;相对于经过上述各工序制造的多个液晶像差校正元件所排列的组,使经过同样的各工序得到的另一个组翻转而且旋转90度后进行层叠的工序;以及分割成各个双重液晶像差校正元件的工序。
而且,本发明提供上述记载的双重液晶像差校正元件的制造方法,其具有如下工序:对作为母材的基板设置与多个液晶像差校正元件对应的端子的工序;形成段电极的工序;对形成了上述端子和段电极的基板,在相对的位置上设置端子以及进一步设置注入口,同时将形成了公共电极的另一个基板进行组合的工序;在组合之后从注入口注入液晶的工序;相对于经过上述各工序制造的多个液晶像差校正元件所排列的组,使经过同样的各工序得到的另一个组翻转而且旋转90度后进行层叠的工序;以及分割成各个双重液晶像差校正元件的工序。
根据上述方法,双重液晶像差校正元件的制造中,直到最终工序都保持着作为母材的基板的状态进行。而且,液晶的取向方向相正交的往路和回路的2个液晶像差校正元件由同一工序制造。
此外,本发明的特征在于,在上述记载的制造方法中,在基板的表面上形成共同连接到各个端子上的检测用配线,在对多个液晶像差校正元件所排列的组层叠另一个组的工序之前,或在分割成各个双重液晶像差校正元件的工序之前,或者在这两个工序之前,利用上述配线进行检测。
根据上述方法,可以在分成各个元件之前的母材状态下,一次性地进行元件的动作确认。
另外,本发明的特征在于,在上述任何一种记载的制造方法中,在对多个液晶像差校正元件所排列的组层叠另一个组时,在真空中,隔着以包围光束所通过的圆形区域的闭合状态设置的封闭材料进行层叠。
根据上述方法,由于2个液晶像差校正元件之间成为真空状态,不存在粘接剂,所以可以维持高透光率。
进而,本发明的特征在于,在上述任何一种记载的制造方法中,在对多个液晶像差校正元件所排列的组层叠另一个组时,在空气中,隔着以包围光束所通过的圆形区域的部分打开的状态设置的封闭材料和设置在上述封闭材料内侧的粘接剂进行层叠。
根据上述方法,层叠2个液晶像差校正元件的工序可以在空气中有效地进行。此时,优选选择折射率和基板接近的粘接剂。
本发明的双重液晶像差校正元件因为在基板的表面上贯穿有孔,在该孔的部分形成端子,所以和在侧面设置端子的以前的元件相比,不会在基板上施加过度的力。因此,能够采用更薄的基板,结果是能够实现元件的轻量化。
而且,通过在基板的表面上配置端子,相应地能够实现元件的小型化。
再者,在段电极上形成有多个非电极部位的场合,通过使液晶分子1沿着形成在该非电极部位的位置上的不均匀电场分布取向,可以产生透镜效果。从而能够线性地校正由光盘的厚度偏差等产生的像差。
此外,因为在四角形基板的中央部呈圆形地夹入液晶,并在该基板的角部设置了端子等,所以元件的重量平衡良好,即使在温度变化引起液晶膨胀和收缩的场合也不会产生不均匀的变形,能够维持元件的性能。
另外,根据本发明的双重液晶像差校正元件的制造方法,因为形成端子的工序和注入液晶的工序等全都在分割成各个元件之前的母材状态下进行,所以生产效率提高,能够大幅地降低成本。
而且,由于在检测各元件时也能够在母材状态下进行,所以能够实现高效率。
而且,能够用完全相同的工序制造层叠的2个液晶像差校正元件,仅仅使一个翻转并旋转90度,就能够容易地制作液晶的取向方向相正交的双重元件。因此,极大地提高了生产率,能够得到稳定的品质。
附图说明
图1是表示本发明的双重液晶像差校正元件的一个实施方案的俯视图。
图2是图1的A-A剖视图。
图3是图1的B-B剖视图。
图4是图1的S部分的放大图。
图5是说明施加电压时液晶的取向状态的图。
图6是表示双重液晶像差校正元件的制造工序的流程图。
图7是表示双重液晶像差校正元件的制造工序的流程图。
图8是表示P方向的S103的状态的图。
图9是表示S103的状态的端子部分的剖视图。
图10是表示P方向的S106的状态的图。
图11是表示P方向的S108的状态的图。
图12是表示Q方向的S205的状态的图。
图13是表示R方向的S104的状态的图。
图14是表示S501的状态的图。
图15是表示S305的状态的图。
图16是表示S504的状态的图。
图17是表示S305的状态的其它实施方案的图。
符号说明
1 双重液晶像差校正元件
1A、1B液晶像差校正元件
10、11基板
101 角部
20 公共电极
21 段电极
211 非电极部位
30A~30F孔
31A~31F端子
40 液晶
50、51、51A封闭材料
52 粘接剂
60 注入口
61 密封材料
70 导通材料
80 掩模
90 配线
100、110作为母材的基板
具体实施方式
以下,对用于实施本发明的最佳方案进行详细说明。
图1是本发明的双重液晶像差校正元件的一个实施方案的俯视图。另外,图2是图1的A-A剖视图,图3是图1的B-B剖视图。如图1~图3所示,双重液晶像差校正元件1是借助导通材料70和封闭材料51使由同一结构形成的2个液晶像差校正元件1A、1B在厚度方向上层叠而构成的。而且,液晶像差校正元件1A(1B也一样)是通过在形成了公共电极20的基板10和形成了段电极21的基板11之间夹入液晶40而大致构成的。此外,一般设置在公共电极20和液晶40之间、以及段电极21和液晶40之间的液晶取向膜、透明绝缘层和设置在基板10、11上的防反射膜等省略图示。另外,由封闭材料50将液晶40封入在内侧。
在该双重液晶像差校正元件1中,使光束通过设置有液晶40的区域内,此时通过在公共电极20和段电极21之间施加电压,从而根据区域内的位置给予不同液晶40的取向状态即相位差,由此校正光的像差。此时,因为液晶像差校正元件1A、1B使不施加电压时的液晶40的取向方向正交,所以能够良好地校正往路和回路上的像差。
下面对段电极21的结构进行详细说明。
在该实施方案中,如图1的S局部放大图即图4所示,在段电极21上,不存在电极材料的多个非电极部位211被形成为孔状。而且,多个非电极部位211根据在段电极21上的位置使大小和配置间隔连续变化。而且,非电极部位211的数量在图4中为方便起见描述得较少,但实际上是更加微细地形成了多个非电极部位211。而且,在该实施方案中,沿着段电极21的半径方向r,按照非电极部位211的大小d1从大直径暂时变成小直径再变成大直径,而且配置间隔d2从宽间隔暂时变成窄间隔再变成宽间隔的方式形成连续图案。
在公共电极20和段电极21之间施加电压的场合,非电极部位211附近的电场E的状态如图5所示。即,在公共电极20和段电极21相对的部分a中,向垂直于电极的方向形成强电场,在非电极部位211的中心部即部分b中,也向垂直于电极的方向形成弱电场。而且,在靠近非电极部位211和段电极21的边界的部分c中,电场成为向段电极21倾斜的状态。
这样,在液晶40的介电各向异性为正的场合,液晶分子沿着电场E取向,所以在部分a中,液晶分子相对于电极垂直排列,在部分b中,因为电场弱,所以保持和电极平行的状态不变,在部分c中,倾斜地进行取向。即在非电极部位211的内侧,液晶40成为不均匀的取向状态。此时,对通过元件的光(异常光)的折射率因为形成从非电极部位211的中心向周边连续变小的分布,所以在非电极部位211的部分会表现出凸透镜的效果。从而能够将相位差给予通过的光。
因此,在根据段电极21上的位置使非电极部位211的大小和配置间隔连续变化的场合,因为在各个位置上得到的相位差不同,所以通过根据产生的像差适当设计非电极部位211的配置图案,则作为元件整体能够线性地校正像差。
而且,在使施加的电压变化的场合,液晶分子的取向状态会相应地变化。例如,在增大电压的场合,液晶分子在非电极部位211的中心也垂直取向,所以反而表现出折射率从非电极部位211的中心向周边变大的凹透镜效果。即因为能够通过施加的电压使元件整体得到的相位差曲线变化,所以通过例如根据再生(RF)波形计算校正量,并根据其结果控制电压,可以实时地校正产生的像差。
此外,在图4的例子中,使非电极部位211的大小和配置间隔沿着半径方向r变化。这样,因为可以对应于非电极部位211的配置图案得到呈同心圆状变化的相位差曲线,所以能够良好地校正由光盘的厚度偏差引起的球面像差。而且,因为使非电极部位211的大小和配置间隔连续变化,所以不是象将段电极分割成同心圆状的以前的像差校正元件那样,进行阶梯状不连续的校正,而是可以进行更线性的校正。
再者,非电极部位211的配置间隔优选在将段电极21上分成同心圆状时的各区域内(例如区域M、区域N)被设置成不规则的(无规配置)。即如图4所示,配置间隔h1和h2略微不同。这样,能够防止分别通过相邻的非电极部位的光相互干涉,从而波阵面混乱的情形。
而且,当从光波长和配置间隔的关系来看估计几乎没有干涉效果的场合,也可以使h1和h2相同而规则地配置。
另外,作为形成非电极部位211的方法,适合采用下述方法,即首先在基板11上的整个面上形成电极材料,然后通过光学处理以期望的配置图案形成多个非电极部位211。这样,能够容易地制作连续变化的微细的配置图案。或者也可以采用在基板11上进行段电极21的蒸镀和镀覆等时借助掩模来进行的方法。
接下来,采用玻璃基板等透明基板作为基板10、11。此外,适当采用形成了铟-锡氧化膜的ITO等透明电极作为公共电极20和段电极21。
而且,在该实施方案中,在基板11的厚度方向上贯穿有孔30A、30B、30C,同样在基板10上也贯穿有孔30D、30E、30F。在各个孔中分别设置用于连接到公共电极20以及段电极21上的端子31A、31B、31C、31D、31E、31F。即端子31A、31D连接至液晶像差校正元件1A的段电极21上,端子31B、31E连接至公共电极20上,端子31C、31F连接至液晶像差校正元件1B的段电极21上。相对的端子之间(例如,端子31B和31E)通过导通材料70连接。而且,各端子通过沿着孔的内周面镀覆Ni-Au等金属等而形成。
如上所述,通过将各端子配置在基板10、11的表面上,和在基板的侧面汇集配置端子的以前的元件相比,不会对元件施加不平衡的力,不易产生裂缝和破裂等故障。因此,可以使基板10、11更薄(例如0.2mm),能够使元件轻量化。具体地讲,和以前相比,可以使重量减轻40%以上(从以前的端子变为配置在表面上的端子的效果约为10%,使基板的厚度从0.3mm变为0.2mm的效果约为33%)。
另外,在该实施方案中,用于将液晶40注入到基板10、11之间的注入口60形成在基板11的表面上。注入口60的形状为圆形、椭圆形等,注入液晶40之后,用密封材料61适当密封。
特别是在图1的例子中,端子31A~31F以及液晶的注入口60全都配置在基板10、11的表面上,相对的端子之间在厚度方向上相互连接,汇集在上侧的液晶像差校正元件1A上设置的驱动用各端子上,所以如后所述,能够提高元件的生产效率。
而且,在图1的例子中,在光束所通过的圆形区域(形成了段电极21以及公共电极20的区域)以外的、形成为四角形的基板11(10)上的角部101附近形成有孔30A~30F以及液晶的注入口60。而且,将封闭材料50设置成大致圆形,将液晶40密封在光束所通过的圆形区域内。这样,因为能够将光束所不通过的基板11上的剩余部分作为端子等的位置而有效利用,所以能够使元件更加小型化。另外,通过将端子等配置在角部101,能够使元件的重量平衡为最佳。其结果是,可以进行高精度的驱动,而且在温度变化导致液晶膨胀和收缩的场合,因为对基板11均等地施加压力,所以不会引起不均匀的变形,能够维持元件的性能。
还有,在以前的采用一般的液晶的元件(液晶显示元件等)中,随着显示区域的扩大,需要使额缘部分(基板的剩余部分)尽可能窄。而且,因为对应于高分割驱动方式等端子数也具有增大的倾向,所以有效利用基板的角部的想法可以说是前所未有的本发明的独创。
另外,多个非电极部位211的配置图案不局限于上述实施方案。即能够对应于产生的像差等,根据段电极21上的位置来适当设定非电极部位211的大小或配置间隔或者这二者。具体地讲,可以列举出例如和图4相反地使非电极部位的大小从段电极21的中心朝向周边由小直径到大直径又向小直径连续变化的情况等。此外,不局限于使大小和配置间隔在段电极21上呈同心圆状地变化的情况,例如在将段电极21分成左右区域时,也可以在各区域中形成不同的配置图案。此时,能够有效地校正由光盘的弯曲等引起的彗形像差。
而且,在上述实施方案中,对多个非电极部位211的形状为圆形的场合进行了说明,但不局限于此,例如考虑到产生的像差的种类和摩擦方向等,可以形成为别的形状。具体地讲,可以列举出椭圆形、半圆形等。
另外,在图1的例子中,以直接连接到端子31A上的方式形成段电极21的图案,但除此之外,例如也可以在形成由封闭的圆形区域构成的各电极图案之后,用引线等连接各个电极和各端子。
还有,对于使设置在基板10、11上的端子之间在厚度方向上相互连接,并使其汇集到最上面的基板上的端子上,在上述实施方案中,以在段电极21上形成了多个非电极部位211的场合为例进行了说明,但并不局限于此,例如在将段电极呈同心圆状地分割成多个区域的场合也同样可以适用。此时,通过在基板上配置端子,也能够实现元件的小型化和轻量化。或者也可以对段电极进行左右分割。此时能够良好地校正由光盘的弯曲等引起的彗形像差。
以上的双重液晶像差校正元件1能够和例如激光光源、偏光器、1/2波长板、1/4波长板、物镜、受光元件等一起构成光学拾音器,组装到光盘装置中使用。
特别是因为可以校正往路和回路的像差,所以也适合用在下一代BD(Blu-ray disc)和多层磁盘等高密度光盘中。
下面,基于图6~图17说明上述图1例示的双重液晶像差校正元件1的制造方法。
首先,依次对液晶校正元件1A中的基板11的加工工序进行说明。图8~图11示出了从图2的P方向观察的状态。首先,如图6和图8所示,在作为母材的基板110上,在规定位置形成与多个液晶像差校正元件对应的孔30A、30B、30C和液晶的注入口60(S101)。接着,在作为母材的基板110的整个面上形成防反射膜(AR膜)(S102),之后,将端子31A、31B、31C设置在各个孔中(S103)。另外,如后所述,端子31A~31C在翻转基板110并使其旋转90度的场合,端子之间必须重合,所以作为母材的基板110优选为正方形,而且排列的多个液晶像差校正元件在纵向和横向上形成相同的数量。另外,在设置各端子(例如端子31A)时,可以通过下述方法很好地进行,即如图9所示,在孔30A以外的部分上形成掩模80后,通过镀敷金属等形成端子31A,之后除去掩模80。
接下来,对从图2的R方向看到的侧面形成后述的用于检测的配线,(S104),然后利用蒸镀等在规定位置上形成电极材料(S105),利用蚀刻等形成图案,从而制作段电极21(S106)。在图10中示出该状态。另外,设置上述端子的工序和形成用于检测的配线的工序也可以前后进行。
然后,根据需要在P方向的侧面层叠透明绝缘层,形成PVA等液晶取向膜,进行摩擦(S107)。再通过印刷等在段电极21的外侧设置用于密封液晶的封闭材料50(S108)。在图11中示出该状态。
另一方面,关于相对的另一个基板(基板10侧),如从图2的Q方向观察的图12所示,对作为母材的基板100,在与上述基板110相同的位置上形成孔30D、30E、30F(S201),形成AR膜(S202),然后设置端子31D、31E、31F(S203),进行电极材料的蒸镀等(S204),形成图案,从而形成公共电极20(S205)。另外,形成液晶取向膜后进行摩擦(S206),通过印刷等设置用于和相对的基板110的各端子连接的导通材料(S207)。
另外,根据情况,还可以在基板10侧形成注入口60,或者在基板10侧印刷封闭材料50,在基板11侧印刷导通材料。
然后,相对地组合形成了上述端子等的基板110和基板100(S301)。该工序是隔着垫片用粘接剂贴合等来进行的。
然后,从注入口60向封闭材料50的内侧注入液晶(S302),由密封材料密封。然后,使用在作为母材的基板100上排列的各端子,进行元件的动作检测(S303)。此时,在基板110上,如图13所示,因为预先形成有配线90(S104),所以可以利用该配线90一次性地进行所有检测。对于检测结果不合格的位置,进行NG标记(S304)。
经过以上的各工序(S101~S303),得到多个液晶像差校正元件1A排列而成的组。然后,对该组层叠经过同样的各工序(S 101~S303)制造的另一个组(排列着液晶像差校正元件1B)(S501)。此时,如图14所示,在Z方向翻转另一个组,并且在X方向上使其旋转90度,成为这一状态后,层叠液晶像差校正元件1A所排列的组的基板100侧和液晶像差校正元件1B所排列的组的基板100侧,由此将公共端子之间、对应的段端子之间进行组合,而且得到液晶的取向方向正交的状态。
另外,在将组和组进行层叠时,在组之间预先印刷封闭材料51和导通材料70等(S305、S401)。该封闭材料51和导通材料70可以分别设置在液晶像差校正元件1A侧,也可以设置在相对的液晶像差校正元件1B侧。
如图15所示,封闭材料51能够以包围光束所通过的圆形区域的闭合状态来设置。此时,为了使层叠状态不会由于封闭在封闭材料51内侧的气体的膨胀而被损害,将组和组进行层叠的操作需要在真空中进行。在封闭材料51为闭合状态且内侧为真空时,灰尘等不会侵入内部,能够提高透光率,所以是优选的。
然后,在将组和组进行层叠之后,使用配置在作为母材的基板110上的各端子,进行双重液晶像差校正元件的动作检测(S502)。此时,和上述场合相同,也能够利用形成在基板110上的配线90一次性地进行所有检测。对于检测结果不合格的位置,进行NG标记(S503)。
最后,如图16所示,利用切割器等将作为母材的基板分割成各个双重液晶像差校正元件1(S504),经过单个产品的检测工序(S505)之后,进行装运(S507)。而且,在单个产品的检测中,不合格的元件要进行废弃或修理,或者转移到再生工序(S506)。
另外,在将组和组进行层叠时,也可以取代图15示出的封闭材料51,介入图17所示那样的、以包围光束所通过的圆形区域的部分打开的状态设置的封闭材料51A。此时,在封闭材料51A的内侧设置粘接剂52,利用该粘接剂52使组之间粘接。在图17的例子中,因为能够在空气中进行组和组的层叠操作,所以具有生产效率高的优点。
根据以上的制造方法,各端子和电极的形成、以及液晶的注入工序全部都在分割成各个元件之前的母材状态下进行,所以生产效率非常高,还能够大幅降低成本。另外,还可以很容易地扩大生产规模。
特别是层叠的2个液晶像差校正元件不是分别制作,而是由同一工序制造,仅仅通过翻转一方并旋转90度就可以了,所以大大地提高了整体的生产效率。
而且,注入和密封液晶之后进行的检测工序也可以在母材状态下一并进行,所以在工业上是非常有用的。
Claims (13)
1. 一种双重液晶像差校正元件,其特征在于,
由在厚度方向上层叠的2个液晶像差校正元件构成,所述各个液晶像差校正元件具有在一个基板上形成有公共电极且在另一个基板上形成有段电极的一对基板、和被所述一对基板夹持的液晶;
在所述一对基板的每个上沿厚度方向贯穿有多个孔,同时在所述孔中设置有连接到所述公共电极和段电极的任何一个上的端子;
连接到层叠的各个液晶像差校正元件的公共电极上的端子之间、连接到一个液晶像差校正元件的段电极上的端子之间、以及连接到另一个液晶像差校正元件的段电极上的端子之间,在厚度方向上相互连接;
在所述一对基板的一个上形成有用于注入液晶的注入口,在不施加电压时2个液晶像差校正元件中的液晶的取向方向正交。
2. 一种双重液晶像差校正元件,其特征在于,
由在厚度方向上层叠的2个液晶像差校正元件构成,所述各个液晶像差校正元件具有在一个基板上形成有公共电极且在另一个基板上形成有段电极的一对基板、和被所述一对基板夹持的液晶;
在所述段电极上形成有不存在电极材料的多个非电极部位,该多个非电极部位根据所述段电极上的位置来改变大小和/或配置间隔,在所述非电极部位的内侧,在施加电压时,液晶产生不均匀的取向;
在所述一对基板的每个上沿厚度方向贯穿有多个孔,同时在所述孔中设置有连接到所述公共电极和段电极的任何一个上的端子,在所述一对基板的一个上形成有用于注入液晶的注入口,在不施加电压时2个液晶像差校正元件中的液晶的取向方向正交。
3. 根据权利要求2记载的双重液晶像差校正元件,其特征在于,基板形成为四角形,沿着所述基板的光束通过的圆形区域密封有液晶,在所述圆形区域以外的角部附近,设置有液晶的注入口和端子。
4. 根据权利要求2记载的双重液晶像差校正元件,其特征在于,连接到层叠的各个液晶像差校正元件的公共电极上的端子之间、连接到一个液晶像差校正元件的段电极上的端子之间、以及连接到另一个液晶像差校正元件的段电极上的端子之间,在厚度方向上相互连接,并且分别汇集到在位于双重液晶像差校正元件的外侧的一个基板上设置的端子上。
5. 根据权利要求3记载的双重液晶像差校正元件,其中,连接到层叠的各个液晶像差校正元件的公共电极上的端子之间、连接到一个液晶像差校正元件的段电极上的端子之间、以及连接到另一个液晶像差校正元件的段电极上的端子之间,在厚度方向上相互连接,并且分别汇集到在双重液晶像差校正元件的外侧的一个基板上设置的端子上。
6. 根据权利要求5记载的双重液晶像差校正元件,其中,连接到一个液晶像差校正元件的段电极上的端子以及连接到另一个液晶像差校正元件的段电极上的端子,设置在位于四角形基板的对角的角部附近,连接到公共电极上的端子和液晶的注入口设置在其余的角部附近。
7. 权利要求6记载的双重液晶像差校正元件的制造方法,具有如下工序:对作为母材的基板设置与多个液晶像差校正元件对应的端子和注入口的工序;形成段电极的工序;在形成了所述端子、注入口以及段电极的基板上,组合在相对置的位置设置有端子且形成了公共电极的另一个基板的工序;在组合之后从注入口注入液晶的工序;相对于经过所述各工序制造的多个液晶像差校正元件所排列的组,使经过同样的各工序得到的另一个组翻转且旋转90度后进行层叠的工序;以及分割成各个双重液晶像差校正元件的工序。
8. 根据权利要求6记载的双重液晶像差校正元件的制造方法,具有如下工序:对作为母材的基板设置与多个液晶像差校正元件对应的端子的工序;形成段电极的工序;在形成了所述端子和段电极的基板上,组合在相对置的位置设置有端子和注入口且形成有公共电极的另一个基板的工序;在组合之后从注入口注入液晶的工序;相对于经过所述各工序制造的多个液晶像差校正元件所排列的组,使经过同样的各工序得到的另一个组翻转且旋转90度后进行层叠的工序;以及分割成各个双重液晶像差校正元件的工序。
9. 根据权利要求7或8记载的制造方法,其中,在设有注入口且成为上述母材的基板的表面上,形成共同连接到与多个液晶像差校正元件各自的公共电极连接的端子、以及与段电极连接的端子上的检测用配线,在对多个液晶像差校正元件所排列的组层叠另一个组的工序之前,或者在分割成各个双重液晶像差校正元件的工序之前,利用所述配线进行检测。
10. 根据权利要求7或8记载的制造方法,其中,在对多个液晶像差校正元件所排列的组层叠另一个组时,在真空中,隔着封闭材料进行层叠,其中封闭材料以包围光束通过所形成的圆形区域的闭合状态设置。
11. 根据权利要求9记载的制造方法,其中,在对多个液晶像差校正元件所排列的组层叠另一个组时,在真空中,隔着封闭材料进行层叠,其中封闭材料以包围光束通过所形成的圆形区域的闭合状态设置。
12. 根据权利要求7或8记载的制造方法,其中,在对多个液晶像差校正元件所排列的组层叠另一个组时,在空气中,隔着封闭材料和设置在所述封闭材料内侧的粘接剂进行层叠,其中封闭材料以包围光束通过所形成的圆形区域并存在部分开口的状态设置。
13. 根据权利要求9记载的制造方法,其中,在对多个液晶像差校正元件所排列的组层叠另一个组时,在空气中,隔着封闭材料和设置在所述封闭材料内侧的粘接剂进行层叠,其中封闭材料以包围光束通过所形成的圆形区域并存在部分开口的状态设置。
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