JP2003270656A - 液晶光学素子 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 小型のレーザ光を変調する液晶セルを提供す
る。 【解決手段】 枠状の外周シール部と、その外周シール
部の一部を切り欠いた終端部と、その両終端部から一対
の基板の内外を連通させる注入口部を有するシールを介
して、前記一対の基板を間隙をもって貼り合わせ、さら
に一方の基板に形成された透明電極と、他方の基板に形
成された透明電極とを接続するコモン転移電極を配した
レーザ光を変調する機能を有する液晶光学素子におい
て、前記一対の基板とともに前記外周シール部の少なく
とも一部が切断されており、前記シールの内側で、前記
レーザ光が入射する有効径よりも少なくとも外側に前記
コモン転移電極を配置された構成とした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、小型の液晶光学
素子に関するものであり、特にレーザ光を変調する小型
の液晶光学素子に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】レーザ光を変調する液晶光学素子は、Ｄ
ＶＤの光ピックアップの収差補正などに使用されてい
る。液晶光学素子による収差補正としては、ラジアルチ
ルト補正、タンジェンシャルチルト補正、ＤＶＤ／ＣＤ
補正、多層デイスクにおける板厚補正がある。そしてそ
れぞれのパターンを組み合わせた、複合機能の収差補正
がある。

【０００３】従来の液晶光学素子は、透明電極と配向膜
とが形成された２枚の透明基板をシール剤を介して間隙
をもって貼り合わせて製造される。図６に示すように、
入射したレーザ光を変調する液晶光学素子は、外周シー
ル部１に囲まれており、その中央部にレーザ光径２のレ
ーザ光が入射することができる径の受光部が形成されて
いる。この様な液晶光学素子では、レーザ光径２の位置
がずれても、またレーザ光径が大きくなっても不具合が
ないように余裕を持ってレーザ光受光面（以下「有効
径」と称する）を設計・製作している。ここにおいて、
液晶光学素子の有効径は、通常円形、楕円、小判型の長
円で形成される。

【０００４】また、その従来の液晶光学素子の適用例と
してＤＶＤの光ピックアップについて図５を用いて説明
する。図５は、液晶光学素子を光ピックアップに適用し
た場合の全体構成を示すブロック図である。以下、液晶
光学素子を液晶セルと記して説明する。この光ピックア
ップは、レーザ光源３１とコリメートレンズ３２と偏光
ビームスプリッタ３３と収差補正手段としての液晶セル
３４と、１／４波長板３５と対物レンズ３６と、集光レ
ンズ３８と受光器３９とから構成されている。

【０００５】次にその光ピックアップのレーザー光の経
路とそれぞれの部材の機能について説明する。レーザ光
源３１から出たレーザ光は、コリメートレンズを介して
偏光ビームスプリッタ３３を通過した後、液晶セル３４
に入射する。この液晶セル３４を通過する際に、液晶セ
ル３４はレーザ光を変調して収差を補正する。その後１
／４波長板３５を通過して、対物レンズ３６によりデイ
スク３７に集光される。そしてデイスク３７にて反射さ
れた光ビームは、再び対物レンズ３６、１／４波長板３
５、液晶セル３４を経て、偏光ビームスプリッタ３３に
より、光路を変更されて集光レンズ３８を介して受光器
３９に集光される。

【０００６】前記液晶セル３４は、図４に示すような構
造であるこの液晶セル３４には、４辺を外周シール部１
で囲まれた受光部にレーザ光の変調をする収差補正パタ
ーン６０が形成され、液晶１１と接する面には、図示し
ない配向膜が形成されている。さらに、ガラス基板１３
には外部端子電極４３が設けており、図示しない駆動回
路フィルム基板を介して前記液晶セル３４を駆動する。

【０００７】前記収差補正パターン６０は、ガラス基板
１３に形成された透明電極１２と、ガラス基板１５に形
成された透明電極１４のそれぞれに任意の形状で形成さ
れている。その各ガラス基板に形成された収差補正パタ
ーン６０に所定の電圧を印加することで、図５における
対物レンズ３６の光軸に対してディスク３７が傾くとき
に発生する波面収差を補正し、ディスク上の光スポット
の劣化を防ぐことができる。この様に作用させること
で、光ピックアップにおける再生データの読み取り精度
を向上させることができる。なお、この構成の場合、一
般的には前記収差補正パターン６０を少なくとも３つの
領域に分けて、それぞれのパターンを駆動して前記波面
収差を補正する。よって、各ガラス基板１３，１５に形
成された透明電極１４に、各々少なくとも３本の駆動配
線が必要とり、それに対応してコモン転移電極も少なく
とも３箇所設ける必要がある。

【０００８】前記２枚のガラス基板１３，１５はシール
１の中に混入されたスペーサ１６により所定の間隙（例
えば５μｍ程度）をもって狭持するとともに、シール１
に樹脂の表面に金などを被覆した導電粒２２を混ぜて、
外周シール部１の外側に設けた３カ所のコモン転移電極
２１により、外部端子電極４３と第２の透明電極１４を
接続している。ここで、外部端子電極４３とコモン転移
電極２１は、ガラス基板１３上に設けた、図示していな
い駆動配線によりそれぞれ接続されている。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】上記に示した構成のＤ
ＶＤの光ピックアップは、ノートパソコンへの組み込み
のため、部材をより小型化にすることが要求されてい
る。液晶セル以外の部材は比較的容易にその要求に答え
小型化とすることができるが、液晶セルの小型化は現状
のセル構成のままでは不可能である。その液晶セルサイ
ズの要求は、４ｍｍ程度である。

【００１０】上記の説明の如く前記収差補正パターン６
０を駆動するためには、少なくとも３つの配線が必要で
あり、その配線のそれぞれにコモン転移電極２１を設
け、外部端子電極４３から前記収差補正パターン６０を
駆動しなくてはならない。さらにそのコモン転移電極２
１は、例えば十分な低抵抗接続するために前記外周シー
ル部１の外側に１ｍｍ径程度で形成する必要がある。し
かしながら、前記外周シール部１の外側に１ｍｍ径の３
つのコモン転移電極２１の配置は、液晶セルのサイズを
例えば４ｍｍ程度まで小さくする際に障害となる。

【００１１】本発明の目的は、上記課題を解決する、有
効径を従来のものと同じくし、基板を切断または割断し
た液晶セルであっても、上下基板の透明導電膜の駆動を
問題なく行え、さらに、小型化の要求に対応した液晶セ
ルの構造を提供することである。

【００１２】

【課題を解決するための手段】この発明による液晶光学
素子は、上記の目的を達成するため、下記記載の手段を
採用したものである。

【００１３】本発明の構成を達成するための第１の手段
は、枠状の外周シール部と、その外周シール部の一部を
切り欠いた終端部と、その両終端部から一対の基板の内
外を連通させる注入口部を有するシールを介して、前記
一対の基板を間隙をもって貼り合わせ、さらに一方の基
板に形成された透明電極と、他方の基板に形成された透
明電極とを接続するコモン転移電極を配したレーザ光を
変調する機能を有する液晶光学素子において、前記一対
の基板とともに前記外周シール部の少なくとも一部が切
断されており、前記シールの内側で、前記レーザ光が入
射する有効径よりも少なくとも外側に前記コモン転移電
極を配置された構成を採用することである。

【００１４】また、第２の手段は、前記コモン転移電極
が四隅に配置された構成とすることであり、第３の手段
は、前記コモン転移電極は、樹脂に導電粒を混入して形
成した構成とすることであり、第４の手段は、前記樹脂
が熱硬化性樹脂とした構成とすることであり、第５の手
段は、前記切断を、スクライブ・ブレイク法により割断
して行う構成を採用することである。

【００１５】ここで「切断」とは、研削液として水を用
い、ダイシング砥石でガラス基板を削る手法であるダイ
シング法と、ガラス基板の表面に筋入れするためのスク
ライブ工程と、この時生じる垂直クラックに沿って基板
を加圧分割する垂直クラックに沿って基板を分割するブ
レイク工程とよりなるスクライブ・ブレイク法等による
基板の切断を意味し、「割断」とは、前記スクライブ・
ブレイク法による基板を切断する方法を示すものであ
る。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下、この発明によるレーザ光を
変調する液晶光学素子について図面に基づいて説明す
る。

【００１７】まず、図１によって、この発明による液晶
光学素子の一実施形態の構造を説明する。図１（上図）
は液晶光学素子をレーザ光照射方向から見た図である。
図１（下図）は図１（上図）のＡ−Ａ線に沿う模式的な
断面図であり、セルギャップ、スペーサ材、導電粒を拡
大して示している。尚、従来技術の構成と同じ部材につ
いては、同一符号を付して説明する。この図１に示す液
晶光学素子は、従来技術の液晶セルと同様にそれぞれ透
明なガラス基板である第１の基板１３と第２の基板１５
を備え、その第１の基板１３は、第１の透明電極１２と
外部端子電極４３とを有し、第２の基板１５は第２の透
明電極１４を有する。前記第１の透明電極１２と第２の
透明電極１４には、それぞれ収差補正パターン６０を形
成した。前記第１の透明電極１２と第２の透明電極１４
の上には配向膜（図示せず）が設けられており、配向膜
の配向方向は互いに平行とした。

【００１８】このように構成した第１の基板１３と第２
の基板１５とが互いに第１の透明電極１２と第２の透明
電極１４を対向させて平行に配置され、外周シール部１
によって接着されており、外周シール部１の中のスペー
サ１６により第１の基板１３と第２の基板１５を所定の
間隔を保って狭持されている。

【００１９】ここでは、外周シール部１には液晶注入口
２３が外部端子電極４３と対向する面に形成し、前記第
１の基板１３と第２の基板１５との隙間にネマティック
液晶１１を封入し、注入口を封孔剤２４で封孔した。そ
の注入口の位置は、図１に示す位置だけでなく、外部端
子電極４３が配置されていない他の２辺に形成しても構
わない。

【００２０】図１（上図）に示した本発明の液晶セル
は、従来構成の有効径（３．５ｍｍ）をそのままに、図
における液晶セルの上下方向の幅を小さくするために、
有効径２５から液晶セル３４の外形までの距離を０．３
ｍｍとし、ガラス基板１３，１５とともに外周シール部
１を切断するダイシング法またはスクライブ・ブレイク
法を採用した。具体的には、シール印刷工程で０．４〜
０．５ｍｍ幅程度で印刷し、２枚の基板を貼りあわせて
加圧焼成して１．５ｍｍ幅のシールを介したセルを形成
後、ダイシング法によりガラス基板１３，１５とともに
外周シール部１を細く削ったり、またはスクライブ・ブ
レイク法によりガラス基板１３，１５とともに外周シー
ル部を割断して、そのシール幅を例えば０．８ｍｍ幅程
度に細くすることで液晶セルの外形を小さくした。ま
た、シール印刷工程で外周シール部１を細く印刷して液
晶セル自体のサイズを小さくする方法も考えられるが、
ガラス基板を貼り合せる前に、例えば０．２ｍｍ以下で
印刷し、基板を貼りあわせて加圧焼成して０．８ｍｍ幅
のシールを精度良く、しかも再現性良く形成することは
現実的に不可能である。よって、細幅のシールを形成す
るためには、上記ダイシング法かスクライブ・ブレイク
法が好ましい方法であることが判る。

【００２１】このダイシング法かスクライブ・ブレイク
法で液晶セルを小型にすれば、前記有効径を同一に保っ
たまま、外周シール部の巾を狭くしてセル自体を小型化
とすることができる。つまり、前記方法により、従来の
液晶セル３４の有効径を３．５ｍｍ、その有効径から液
晶セルの外端までの距離を１ｍｍとして液晶セル自体の
外形が６ｍｍ程度であったものを、前記有効径を同径と
し、その有効径から液晶セル３４の外端までの距離を
０．３ｍｍ程度とすることで、液晶セル全体の外形を４
ｍｍ程度とまで小さくすることができる。

【００２２】そこで本発明の液晶セルにおいては、外周
シール部1には導電粒を含まないシールを用いて２つの
基板１３，１５を所定の間隔を持って狭持し、外部端子
電極４３と第２の透明電極１４との電気的な接続を、当
該外周シール部１の内側であり、かつ有効径の外側に配
したコモン転移電極２１の中に混入した導電粒２２によ
り接続している。ここで、コモン転移電極２１は接着剤
の中に、樹脂の表面に金などを被覆した導電粒２２を混
ぜて、スクリーン印刷法で形成してある。

【００２３】小型の液晶セルは、電極などが形成された
２枚の大型基板を用いて製造される。一枚の大型基板に
スペーサを混入した熱硬化型接着剤によるシールを印刷
し、他方の大型基板に熱硬化型接着剤に導電粒２２を混
入してコモン転移電極２１を印刷する。つぎに２枚の大
型基板を重ね合わせて、前記シールと前記コモン転移電
極を同時に加圧焼成する。続けて細長い短冊状にセルを
割断し、その後に液晶を注入し、さらに液晶注入口を封
孔して個々の液晶セルに切断する。

【００２４】また、本発明の液晶セルにあっては、コモ
ン転移電極２１は、２点鎖線で示した「有効径」２５の
外側でシール１の内側の４隅に４個形成してある。４隅
にコモン転移電極２１を配することで、液晶セルを歪み
なく形成することができる。その結果非点収差の発生を
抑えることができる。なお、４隅だけでなく、液晶セル
のバランスが取れれば他の位置に配置しても構わない。

【００２５】本発明の液晶セルでは、液晶注入口２３を
封孔する封孔剤２４が有効径２５に進入しないように一
方に寄せて形成してある。これは、有効径と外周シール
部１が最も接近する位置が、ほぼセル外周部における中
央部に相当するからである。よって、液晶注入口２３を
一方に寄せて配置することは、小型の液晶セルを製作す
る上で有効な構成である。

【００２６】また、図２に示した発明の実施の形態は、
図１に示した実施の形態で封孔剤２４を、液晶セルの端
部まで塗布した場合を説明するための平面図である。そ
こで、図２における液晶セルは、封孔剤２４も、外周シ
ール部１と第１の基板１３と第２の基板１５と伴に、割
断して製作した。ここで、この図１、図２に示した液晶
セルは、封孔剤２４の塗布されていない液晶セルの右上
の２辺８０で、液晶セルを光ピックアップに取り付ける
ときの、位置決めの突き当ての基準に使うことができ
る。

【００２７】次に、図３によって、別の本発明の液晶セ
ルの一実施形態の構造を説明する。図３（上図）は液晶
セルをレーザ光照射方向から見た図である。図３（下
図）は図３（上図）のＡ−Ａ線に沿う模式的な断面図で
あり、セルギャップ、スペーサ材、導電粒を拡大して示
している。

【００２８】本発明の実施の形態においては、前述の実
施の形態と同様に、図３の（上図）の液晶セル上下方向
の幅を減らすために、外周シール部１の、上下方向で対
向する２辺は、シールを第１の基板１３と第２の基板１
５と伴に「割断」している。このように外周シール部１
を割断する工程により、シール幅を減らし、その結果と
して液晶セルの幅を減らしている。またこの発明の実施
の形態では、割断面の一方に液晶注入口を設けた構成と
した。この様な構成とすることで、直交する２辺、図３
上図の右辺、下辺を、光ピックアップへの取り付けの基
準として使うことができる。

【００２９】

【発明の効果】以上の説明で明らかなように、この本発
明による液晶セルによれば、有効径を従来のものと同じ
くし、基板を切断または割断した液晶セルであっても、
上下基板の透明導電膜の駆動を問題なく行え、さらに、
小型化の要求に対応した液晶セルを提供することができ
た。なお、本発明は、小型の液晶表示装置に適用できる
技術であることは云うまでもない。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態を説明するための液晶光学
素子の平面図とその平面図におけるＡ−Ａ断面を模式的
に示した構造断面図である。

【図２】本発明の別の実施の形態を説明するための液晶
光学素子の平面図である。

【図３】本発明の更に別の実施の形態を説明するための
液晶光学素子の平面図とその平面図におけるＡ−Ａ断面
を模式的に示した構造断面図である。

【図４】従来の液晶光学素子を説明するための平面図と
その平面図におけるＡ−Ａ断面を模式的に示した構造断
面図である。

【図５】光ピックアップの全体構成を説明するためのブ
ロック図である。

【図６】従来の液晶光学素子の機能を説明するための模
式図である。

【符号の説明】

１ 外周シール部 １２ 第１の透明電極 １３ 第１の基板 １４ 第２の透明電極 １５ 第２の基板 ２１ コモン転移電極 ２３ 液晶注入口 ２４ 封孔剤 ２５ 有効径

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 2H088 EA44 FA07 FA10 MA20 2H089 LA13 LA21 NA05 NA24 NA37 QA11 TA02 UA09 2H092 GA38 GA39 GA48 HA16 HA17 MA12 MA32 RA10

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 枠状の外周シール部と、その外周シール
   部の一部を切り欠いた終端部と、その両終端部から一対
   の基板の内外を連通させる注入口部を有するシールを介
   して、前記一対の基板を間隙をもって貼り合わせ、さら
   に一方の基板に形成された透明電極と、他方の基板に形
   成された透明電極とを接続するコモン転移電極を配した
   レーザ光を変調する機能を有する液晶光学素子におい
   て、前記一対の基板とともに前記外周シール部の少なく
   とも一部が切断されており、前記シールの内側で、前記
   レーザ光が入射する有効径よりも少なくとも外側に前記
   コモン転移電極を配置されてなることを特徴とする液晶
   光学素子。
2. 【請求項２】 前記コモン転移電極が四隅に配置されて
   いることを特徴とする請求項１に記載の液晶光学素子。
3. 【請求項３】 前記コモン転移電極は、樹脂に導電粒を
   混入して形成してなることを特徴とする請求項１または
   ２に記載の液晶光学素子。
4. 【請求項４】 前記樹脂が熱硬化性樹脂であることを特
   徴とする請求項３に記載の液晶光学素子。
5. 【請求項５】 前記切断を、スクライブ・ブレイク法に
   より割断して行うことを特徴とする請求項１から４のい
   ずれか一に記載の液晶光学素子。