CN103987676A - 玻璃单元、液晶元件、玻璃单元的制造方法和液晶元件的制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供内部空间的厚度均匀性高的玻璃单元。玻璃单元(1)具备第一和第二玻璃板(11、12)以及中间板(13)。第一和第二玻璃板(11、12)以彼此隔开间隔对置的方式配置。中间板(13)配置于第一玻璃板(11)与第二玻璃板(12)之间。中间板(13)具有开口(13a)。中间板(13)的靠第一玻璃板(11)侧的表面或者第一玻璃板(11)的靠中间板(13)侧的表面、和中间板(13)的靠第二玻璃板(12)侧的表面或者第二玻璃板(12)的靠中间板(13)侧的表面由金属构成。中间板(13)的一个表层与第一玻璃板(11)进行阳极接合，并且，中间板(13)的另一个表面与第二玻璃板(12)进行阳极接合。

Description

玻璃单元、液晶元件、玻璃单元的制造方法和液晶元件的制造方法

技术领域

本发明涉及玻璃单元、液晶元件、玻璃单元的制造方法和液晶元件的制造方法。

背景技术

一直以来，在玻片标本(preparation)、液晶元件等的各种用途中使用玻璃单元。例如，在专利文献1中，记载了由一对玻璃板和配置于这些一对玻璃板之间且形成有开口的薄的带状玻璃构成的玻璃单元。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2011-175104号公报

发明内容

发明所要解决的课题

作为玻璃板与带状玻璃的接合方法，可以列举使用树脂粘合剂进行接合的方法。但是，在使用树脂粘合剂接合玻璃板与带状玻璃时，存在接合部的密封性、耐热性、耐湿性、耐药品性低的问题、产生气体的问题、内部空间的厚度均匀性低的问题。

本发明的主要目的在于提供一种接合部的密封性、耐热性、耐湿性、耐药品性高、不产生气体而且内部空间的厚度均匀性高的玻璃单元。

用于解决课题的方法

本发明所涉及的玻璃单元，具备第一和第二玻璃板、以及中间板。第一和第二玻璃板以彼此隔开间隔对置的方式配置。中间板配置于第一玻璃板与第二玻璃板之间。中间板具有开口。中间板的靠第一玻璃板侧的表面或者第一玻璃板的靠中间板侧的表面、和中间板的靠第二玻璃板侧的表面或者第二玻璃板的靠中间板侧的表面由金属构成。中间板的一个表层与第一玻璃板进行阳极接合，并且，中间板的另一个表层与第二玻璃板进行阳极接合。

中间板的靠第一玻璃板侧的表面和中间板的靠第二玻璃板侧的表面可以由金属构成。此时，中间板可以由金属板构成。

中间板可以具有由玻璃或者陶瓷构成的中间板主体和配置在中间板主体之上的构成表层的金属层。

优选第一和第二玻璃板分别含有碱金属成分。

优选中间板的两表层含有选自Al、Si、Fe、Ti、Ni、Cr和Cu中的至少一种。

第一玻璃板的靠中间板侧的表面和第二玻璃板的靠中间板侧的表面可以由金属构成。此时，优选中间板由玻璃构成。优选第一和第二玻璃板以及中间板分别含有碱金属成分。

由第一和第二玻璃板以及中间板划分形成的内部空间可以向一个方向的两侧开口。

本发明所涉及的液晶元件具备本发明所涉及的玻璃单元和液晶层。液晶层封入在由第一和第二玻璃板以及中间板划分形成的内部空间内。

本发明所涉及的第一玻璃单元的制造方法中，在第一玻璃板与第二玻璃板之间配置具有开口且两表层由金属构成的中间板。将中间板的一个表层与第一玻璃板进行阳极接合，并且，将中间板的另一个表层与第二玻璃板进行阳极接合，由此，制造具有第一和第二玻璃板以及中间板的玻璃单元。

本发明所涉及的第二玻璃单元的制造方法中，在第一玻璃板和第二玻璃板的一个表面形成金属层，在该金属层相对向地配置的第一玻璃板与第二玻璃板之间配置具有开口的中间板。将中间板的一个面与第一玻璃板进行阳极接合，并且，将中间板的另一个面与第二玻璃板进行阳极接合，由此，制造具有第一和第二玻璃板以及中间板的玻璃单元。

本发明所涉及的第一液晶元件的制造方法中，在第一玻璃板与第二玻璃板之间配置具有开口且两表层由金属构成的中间板，将中间板的一个表层与第一玻璃板进行阳极接合，并且，将中间板的另一个表层与第二玻璃板进行阳极接合，由此，制造具有第一和第二玻璃板以及中间板的玻璃单元。在由第一和第二玻璃板以及中间板划分形成的内部空间内封入液晶，制造具有玻璃单元和设置在内部空间内的液晶层的液晶元件。

另外，本发明所涉及的第二液晶元件的制造方法中，在第一玻璃板和第二玻璃板的一个表面形成金属层，在该金属层相对向地配置的第一玻璃板与第二玻璃板之间配置具有开口的中间板，将中间板的一个面与第一玻璃板进行阳极接合，并且，将中间板的另一个面与第二玻璃板进行阳极接合，由此，制造具有第一和第二玻璃板以及中间板的玻璃单元。在由第一和第二玻璃板以及中间板划分形成的内部空间内封入液晶，制造具有玻璃单元和设置在内部空间内的液晶层的液晶元件。

发明的效果

根据本发明，能够提供接合部的密封性、耐热性、耐湿性、耐药品性高、不产生气体并且内部空间的厚度的均匀性高的玻璃单元。

附图说明

图1是用于说明第一实施方式的玻璃单元的制造方法的示意性的俯视图。

图2是图1的线II-II处的示意性的剖面图。

图3是第一实施方式中所制造的玻璃单元的示意性的俯视图。

图4是图3的线IV-IV处的示意性的剖面图。

图5是第一实施方式中所制造的液晶元件的示意性的剖面图。

图6是用于说明第一实施方式的变形例(第一变形例)的玻璃单元的制造方法的示意性的俯视图。

图7是用于说明第一实施方式的变形例(第二变形例)的玻璃单元的制造方法的示意性的剖面图。

图8是用于说明第二实施方式的玻璃单元的制造方法的示意性的俯视图。

图9是用于说明第三变形例的玻璃单元的制造方法的示意性的剖面图。

图10是用于说明第四变形例的玻璃单元的制造方法的示意性的剖面图。

图11是用于说明第五变形例的玻璃单元的制造方法的示意性的剖面图。

图12是用于说明第六变形例的玻璃单元的制造方法的示意性的剖面图。

图13是用于说明第六变形例的玻璃单元的制造方法的示意性的剖面图。

图14是用于说明第七变形例的玻璃单元的制造方法的示意性的剖面图。

图15是用于说明第八变形例的玻璃单元的制造方法的示意性的剖面图。

图16是第一实施方式中所制造的液晶元件的示意性的剖面图。

具体实施方式

以下，说明实施本发明的优选实施方式的一例。但是，下述的实施方式仅为示例。本发明不受下述实施方式的任何限定。

并且，实施方式等中参照的各个附图中，实质上具有相同功能的部件以相同的符号进行参照。并且，实施方式等中参照的附图是示意性地记载的图，附图中描绘的物体的尺寸比例等，有时与实际物体的尺寸比例等不同。附图相互之间，有时物体的尺寸比例等也不同。具体的物体的尺寸比例等，应当参照以下的说明进行判断。

(第一实施方式)

首先，一边主要参照图1～图2，一边对图3和图4所示的玻璃单元1的制造方法的一例进行说明。

首先，准备第一玻璃板11和第二玻璃板12。接着，在第一玻璃板11与第二玻璃板12之间，配置玻璃板13，制造叠层体10。

第一和第二玻璃板11、12是用于构成玻璃单元的主壁的部件。第一和第二玻璃板11、12由含有钠等碱金属成分的玻璃构成。第一和第二玻璃板11、12各自的碱金属成分的含量只要是能够进行阳极接合的程度即可。第一和第二玻璃板11、12各自的碱金属成分的含量，以氧化物换算，例如，优选为3mol％以上，更优选为6mol％以上。第一和第二玻璃板11、12的厚度能够分别例如设为0.005mm～2mm左右。

中间板13具有开口13a。开口13a通过连通口13b与外部连通。中间板13的两表面由金属构成。本实施方式中，具体而言，中间板13整体由金属构成。即，中间板13由金属板构成。中间板13例如优选含有选自Al、Si、Fe、Ti、Ni、Cr和Cu中的至少一种。中间板13的厚度能够根据玻璃单元1的内部空间的厚度等适当设定。中间板13的厚度，例如，能够设定为0.005mm～1mm左右。

接着，将在一个主面设置有电极16的玻璃板14以玻璃板14的另一个主面与第一玻璃板11对置的方式配置，并且，将在一个主面设置有电极17的玻璃板15以玻璃板15的另一个主面与第二玻璃板12对置的方式配置。接着，在中间板13与电极16、17之间施加电压。由此，将第一玻璃板11与中间板13的靠第一玻璃板11侧的表层进行阳极接合，并且，将第二玻璃板12与中间板13的靠第二玻璃板12侧的表层进行阳极接合。然后，通过去除玻璃板14、15和电极16、17，能够完成图3和图4所示的玻璃单元1。

如图3和图4所示，玻璃单元1具备以彼此隔开间隔对置的方式配置的第一和第二玻璃板11、12。在第一玻璃板11和第二玻璃板12之间配置具有开口13a的中间板13。第一玻璃板11与中间板13的靠第一玻璃板11侧的表层进行阳极接合。第二玻璃板12与中间板13的靠第二玻璃板12侧的表层进行阳极接合。

玻璃单元1例如能够用于液晶元件的制造。即，从连通口13b向由开口13a形成的内部空间注入液晶，将连通口13b封闭，由此，能够制造如图5所示的液晶元件2。液晶元件2具有封入在由第一玻璃板11、第二玻璃板12和中间板13划分形成的内部空间内的液晶层21。此外，用于向内部空间注入液晶的液晶注入孔，可以设置于玻璃单元1的主壁部，也可以设置于侧壁部。液晶层21也可以由中间板划分成多个液晶层。此时，优选设置有使多个液晶层连通的连通口。这样，能够减小多个液晶层间的压力偏差。

可是，使用树脂粘合剂将第一和第二玻璃板分别与中间板粘合时，接合部的密封性、耐热性、耐湿性、耐药品性降低，或者容易产生气体。另外，由于树脂粘合剂的流动性而容易在第一玻璃板与第二玻璃板之间的内部空间产生厚度不均。另外，第一玻璃板与第二玻璃板的间隙随着使用的树脂粘合剂的量相应地变大。因此，难以减小第一玻璃板与第二玻璃板的间隙。

相对于此，玻璃单元1中，第一和第二玻璃板11、12分别与中间板13直接阳极接合。此时，接合部的密封性、耐热性、耐湿性、耐药品性提高且不产生气体，因此，能够抑制液晶元件2的劣化。另外，以使玻璃板11、12与中间板13密合的状态施加电压，由此能够使玻璃板11、12与中间板13接合，因此，不易产生第一玻璃板11与第二玻璃板12之间的内部空间的厚度不均。另外，由于不需要树脂粘合剂，所以容易地减小第一玻璃板11与第二玻璃板12的间隙。因此，能够得到窄间隙且抑制了厚度不均的玻璃单元1。其结果，能够实现具有薄且抑制了厚度不均的液晶层21的高性能的液晶元件2。

另外，由于在制造玻璃单元1时不需要树脂粘合剂，因此，能够抑制树脂和渗出物浸入内部空间。因此，通过使用玻璃单元1，能够抑制树脂和渗出物溶出至液晶层21中。

此外，作为将玻璃板与中间板直接接合的方法，也可以考虑通过照射激光将玻璃板等熔融来接合的方法。但是，此时，需要加热到玻璃板等的一部分软化的温度，因此，存在玻璃板等变形或破损的忧虑。

相对于此，如本实施方式那样进行阳极接合时，玻璃板11、12和中间板13的温度不会上升到这么高，因此，能够有效地抑制玻璃板11、12和中间板13的变形和破损。因此，玻璃单元1能够以高成品率制造。

本实施方式中，中间板13整体由金属构成。因此，中间板13具有延展性。因此，改变玻璃单元1的温度等，对玻璃单元1施加应力时，通过具有延展性的中间板13来缓和应力。具体而言，例如，在玻璃单元1中封入有液晶时，如果玻璃单元1的温度上升，所封入的液晶比玻璃单元1更大地热膨胀，因此，存在内压上升的趋势。该内压的上升由中间板13来缓和。

从缓和对玻璃单元1施加的应力的观点来看，优选分别由热膨胀大的材料构成玻璃板11、12和中间板13，减小玻璃板11、12和中间板13与液晶层的热膨胀系数之差。

此外，本实施方式中，说明了仅具有一个内部空间的玻璃单元1，但是内部空间例如可以由玻璃板等沿厚度方向划分为多个。

图16是具体地表示图5所示的液晶元件2的结构的示意性的剖面图。如图16所示，液晶元件2中，在玻璃板11的靠液晶层21侧的表面上，依次配置有第一电极22、第一绝缘层23、高电阻层24、第二绝缘层25和第一取向膜26。另一方面，在玻璃板12的靠液晶层侧的表面上，依次配置有第二电极27和第二取向膜28。

第一和第二电极22、27分别由氧化铟锡(ITO)等透明导电性氧化物构成。

绝缘层23、25分别由氧化硅等构成。

高电阻层24例如由氧化锌、掺杂了铝等的氧化锌等构成。

第一和第二取向膜26、28例如分别由聚酰亚胺等构成。

在折射率相对高的第一电极22和折射率相对低的第一绝缘层23之间可以进一步设置折射率位于第一电极22和第一绝缘层23之间的例如由氧化铝等构成的中间折射率层。通过设置中间折射率层，能够降低第一电极22和第一绝缘层23的界面的光反射率。

从抑制光反射的观点出发，优选由折射率与第一电极22接近的玻璃构成玻璃板11。优选由折射率与第二电极27接近的玻璃构成玻璃板12。

以下，说明变形例和其它实施例。以下的说明中，以共同的符号参照与上述第一实施方式实质上具有共同的功能的部件，省略说明。

(第一变形例)

图6是用于说明第一实施方式的变形例(第一变形例)中的玻璃单元的制造方法的示意性的俯视图。

第一变形例中，如图6所示，使用具有多个开口13a的中间板13。这样，阳极接合后，通过沿切割线CL1和切割线CL2切断来同时制造多个玻璃单元1。通过这样操作，能够高效地制造多个玻璃单元1。

(第二变形例)

图7是用于说明第一实施方式的变形例(第二变形例)的玻璃单元的制造方法的示意性的剖面图。

第一实施方式中，说明使用设置有电极16、17的玻璃板14、15并施加电压进行阳极接合的例子。但是，本发明不限定于此。例如，如图7所示，可以在第一玻璃板11之上设置电极16，在第二玻璃板12之上设置电极17，对叠层体10施加电压。此时，在阳极接合后可以除去电极16、17，也可以不除去。例如，由透明导电性氧化物构成电极16、17，使其为透光性的情况下，有时即使不除去电极16、17，也能作为具有透光性的玻璃单元1使用。此外，作为电极16、17的除去方法，可以列举使用蚀刻液的蚀刻方法、通过喷砂等的物理研磨方法等。

(第二实施方式)

图8是用于说明第二实施方式的玻璃单元的制造方法的示意性的俯视图。

第一实施方式中，说明了使用具有圆形的开口13a的中间板13的例子。但是，本发明不限定于该结构。例如，如图8所示，也可以使用具有在x方向的两侧开口的开口13a的中间板13。此时，能够制造内部空间在x方向的两侧开口的玻璃单元。该玻璃单元例如能够适合作为玻片标本使用。

(第三和第四变形例)

图9是用于说明第三变形例的玻璃单元的制造方法的示意性的剖面图。图10是用于说明第四变形例的玻璃单元的制造方法的示意性的剖面图。

第一实施方式中，说明了中间板13整体由金属构成的例子。但是，本发明不限定于该结构。例如，如图9所示，中间板13也可以由以玻璃或陶瓷形成的中间板主体13c和配置在中间板主体13c之上的金属层13d、13e构成。另外，如图10所示，还可以具备在中间板13的外侧端面露出且与金属层13d和金属层13e连接的金属层13f。此时，向金属层13d、13e的电压施加变得容易。

此外，也可以由玻璃板或陶瓷板构成中间板13，在玻璃板11、12的靠中间板侧表面设置金属层。

中间板13含有玻璃板时，优选使用含有弯曲的玻璃板的中间板13进行阳极接合。例如，如果玻璃板的平坦性高，则容易在中间板13和玻璃板11、12之间残存泡。通过使用含有弯曲的玻璃板的中间板13，能够抑制中间板13和玻璃板11、12之间残存泡。玻璃板的横截面形状，例如可以为圆弧形，也可以为波浪形、锯齿形。在平板之上配置玻璃板时的平板与玻璃板的表面产生的间隙，优选为玻璃板厚度的0.001倍～0.5倍，更优选为0.001倍～0.1倍。如果在平板之上配置玻璃板时的平板与玻璃板的表面产生的间隙过小，则有时容易在中间板13和玻璃板11、12之间残存泡。如果在平板之上配置玻璃板时的平板与玻璃板的表面产生的间隙过大，则有时中间板13和玻璃板11、12的阳极接合变得困难。

本变形例中，优选第一和第二玻璃板11、12和中间板主体13c分别含有碱成分。

(第五变形例)

图11是用于说明第五变形例的玻璃单元的制造方法的简略图的剖面图。

如图11所示，本变形例中，在叠层体10中，中间板13引出至第一和第二玻璃板11、12的外侧。即，中间板13的一部分设置于没有设置第一和第二玻璃板11、12的区域。在俯视时，中间板13露出。因此，容易确保对中间板13的电接触。因此，能够容易地进行阳极接合。

(第六和第七变形例)

图12和图13是用于说明第六变形例的玻璃单元的制造方法的示意性的剖面图。本变形例中，说明具备多个用于构成液晶层的内部空间的玻璃单元的制造方法的一例。

首先，如图12所示，将具有由玻璃构成的平板状的板主体18a和设置于板主体18a的两个面上的金属层18b、18c的板18、与具有开口19a1、19b1的由玻璃构成的板19a、19b，与上述实施方式、变形例同样地进行阳极接合。

接着，如图13所示，将板18、19a、19b的叠层体与在表面上设置有金属层22a、22b的由玻璃构成的板22、23进行阳极接合。由此，能够完成具有板18、19a、19b和板22、23的具有多个内部空间的玻璃单元3。这样，本发明也能够适用于具有多个内部空间的玻璃单元。

另外，也可以如下操作，制造具有多个内部空间的玻璃单元。即，可以如图12所示，在将具有金属层18b、18c的板18与板19a、19b阳极接合之后，在板19a、19b之上形成金属层22a、22b。接着，如图14所示，在金属层22a之上，依次配置玻璃板22和设置有电极16的玻璃板14，并且，在金属层22b之上，依次配置玻璃板23和设置有电极17的玻璃板15，通过在电极22a、22b与电极16、17之间施加电压，将金属层22a、22b与玻璃板22、23阳极接合。

(第八变形例)

图15是用于说明第八变形例的玻璃单元的制造方法的示意性的剖面图。如图15所示，如果使电极22b、18c、18b、22a在从电压的施加方向看时不重合，就能够通过一个工序将设置于玻璃板23之上的电极22b与由玻璃构成的中间板19b、设置于由玻璃构成的中间板19b之上的电极18c与玻璃板18a、设置于玻璃板18a之上的电极18b与由玻璃构成的中间板19a以及设置于由玻璃构成的中间板19a之上的电极22a与玻璃板22同时阳极接合。当然，也可以分四次分别进行阳极接合工序。

符号说明

1、3…玻璃单元

2…液晶元件

10…叠层体

11…第一玻璃板

12…第二玻璃板

13、19a、19b…中间板

13a…开口

13b…连通口

13c…中间板主体

13d、13e、13f、18b、18c、22a、22b…金属层

14、15…玻璃板

16、17…电极

18、22、23…板

18a…板主体

21…液晶层

Claims (15)

1.一种玻璃单元，其特征在于：

具备：以彼此隔开间隔对置的方式配置的第一和第二玻璃板，和

配置于所述第一玻璃板与所述第二玻璃板之间且具有开口的中间板，

所述中间板的靠所述第一玻璃板侧的表面或者所述第一玻璃板的靠所述中间板侧的表面、和所述中间板的靠所述第二玻璃板侧的表面或者所述第二玻璃板的靠所述中间板侧由金属构成，

所述中间板的一个表层与所述第一玻璃板进行阳极接合，并且，所述中间板的另一个表层与所述第二玻璃板进行阳极接合。

2.如权利要求1所述的玻璃单元，其特征在于：

所述中间板的靠所述第一玻璃板侧的表面和所述中间板的靠所述第二玻璃板侧的表面由金属构成。

3.如权利要求2所述的玻璃单元，其特征在于：

所述中间板由金属板构成。

4.如权利要求2所述的玻璃单元，其特征在于：

所述中间板具有由玻璃或者陶瓷构成的中间板主体和配置在所述中间板主体之上的构成所述表层的金属层。

5.如权利要求1～4中任一项所述的玻璃单元，其特征在于：

所述第一和第二玻璃板分别含有碱金属成分。

6.如权利要求1～5中任一项所述的玻璃单元，其特征在于：

所述中间板的两表层含有选自Al、Si、Fe、Ti、Ni、Cr和Cu中的至少一种。

7.如权利要求1所述的玻璃单元，其特征在于：

所述第一玻璃板的靠所述中间板侧的表面和所述第二玻璃板的靠所述中间板侧的表面由金属构成。

8.如权利要求7所述的玻璃单元，其特征在于：

所述中间板由玻璃构成。

9.如权利要求7或8所述的玻璃单元，其特征在于：

所述第一和第二玻璃板以及所述中间板分别含有碱金属成分。

10.如权利要求1～9中任一项所述的玻璃单元，其特征在于：

由所述第一和第二玻璃板以及所述中间板划分形成的内部空间向一个方向的两侧开口。

11.一种液晶元件，其特征在于，具备：

所述权利要求1～10中任一项所述的玻璃单元，和

封入在由所述第一和第二玻璃板以及所述中间板划分形成的内部空间内的液晶层。

12.一种玻璃单元的制造方法，其特征在于：

在第一玻璃板与第二玻璃板之间配置具有开口且两表层由金属构成的中间板，将所述中间板的一个表层与所述第一玻璃板进行阳极接合，并且，将所述中间板的另一个表层与所述第二玻璃板进行阳极接合，由此，制造具有所述第一和第二玻璃板以及所述中间板的玻璃单元。

13.一种玻璃单元的制造方法，其特征在于：

在第一玻璃板和第二玻璃板的一个表面形成金属层，在该金属层相对向地配置的所述第一玻璃板与所述第二玻璃板之间配置具有开口的中间板，将所述中间板的一个面与所述第一玻璃板进行阳极接合，并且，将所述中间板的另一个面与所述第二玻璃板进行阳极接合，由此，制造具有所述第一和第二玻璃板以及所述中间板的玻璃单元。

14.一种液晶元件的制造方法，其特征在于，具备：

制造玻璃单元的工序，在第一玻璃板与第二玻璃板之间配置具有开口且两表层由金属构成的中间板，将所述中间板的一个表层与所述第一玻璃板进行阳极接合，并且，将所述中间板的另一个表层与所述第二玻璃板进行阳极接合，由此，制造具有所述第一和第二玻璃板以及所述中间板的玻璃单元，

制造液晶元件的工序，在由所述第一和第二玻璃板以及所述中间板划分形成的内部空间内封入液晶，制造具有所述玻璃单元和设置在所述内部空间内的液晶层的液晶元件。

15.一种液晶元件的制造方法，其特征在于，具备：

制造玻璃单元的工序，在第一玻璃板和第二玻璃板的一个表面形成金属层，在该金属层相对向地配置的所述第一玻璃板与所述第二玻璃板之间配置具有开口的中间板，将所述中间板的一个面与所述第一玻璃板进行阳极接合，并且，将所述中间板的另一个面与所述第二玻璃板进行阳极接合，由此，制造具有所述第一和第二玻璃板以及所述中间板的玻璃单元，

制造液晶元件的工序，在由所述第一和第二玻璃板以及所述中间板划分形成的内部空间内封入液晶，制造具有所述玻璃单元和设置在所述内部空间内的液晶层的液晶元件。