JP2004144940A - Liquid crystal device, and method for manufacturing liquid crystal device - Google Patents

Liquid crystal device, and method for manufacturing liquid crystal device Download PDF

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a liquid crystal device in which liquid crystal materials are divided in a simple and safe division process, and to provide a method for manufacturing the liquid crystal device. <P>SOLUTION: In the liquid crystal device having three pieces or more glass substrates 1, 2-1, 2-2 which are substrate materials and having two or more regions with the liquid crystal materials injected between these substrates, the liquid crystal device has a groove 5 formed in an etching process on groove positions 3-1 - 3-4, which are to be a side face where injection ports 7-1, 7-2 to make the liquid crystal materials injected inside are placed, on the one or more substrate materials out of the glass substrates 1, 2-1, 2-2 which are three pieces or more of the substrate materials. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は液晶面が2面以上形成されている液晶デバイスおよび液晶デバイスの製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来の液晶デバイスは、液晶ディスプレイに代表されるように2枚のガラス基板よりなりそのガラス基板に挟まれた領域に液晶材料が形成されている構成のものが一般的であったが、最近光ディスク用途に用いる位相補正デバイスにおいて、複数面の液晶材料が試作されるようになってきた。この液晶デバイスは、デバイスの小型化・軽量化のために、3枚の基板よりなり、それらの間に液晶材料がそれぞれ配置されている構造となっている。
【0003】
従来の液晶デバイス、すなわち、液晶面が1面であり、その液晶面を挟むように2枚の基板が配置されているデバイスにおいては、液晶材料に接していない面が露呈していることから、基板の分割を行う際においては、液晶材料に接していない面側にダイヤモンドなどの工具を用いたスクライビング処理により形成した傷を起点にして基板の分割を行う手法により基板の分割を行うことが一般的である。
【0004】
図10に従来の液晶デバイスの分割工程を示すように、小型の液晶デバイスは、プロセスを効率的に行うために、電圧供給を行う基板に対して、電圧供給を行わない基板を小さく形成したものを貼りあわせることが一般的である。そしてこの工程においては、図10Aに示す液晶材料の注入工程前に、ガラス基板1(101)に対して液晶材料の注入口が1列に配置するようにガラス基板2(102)を各分割位置103−1〜103−4でbar 状に分割し、図10Bに示す液晶注入後の工程で、ガラス基板1(101)とガラス基板2(102)の間に液晶材料が注入されその注入口がふさがれた後に各分割位置104−1〜104−5で各セルへの分割工程を行うこととなる。
【0005】
そして、この図10Aに示した液晶材料の注入工程前の分割工程においては、図11で従来の液晶デバイスのスクライビング分割工程に示すように、図11Aにおいてガラス基板1(101)に対してガラス基板2(102)をスクライビング位置105−1〜105−4でスクライビング分割工程により分割することが可能である。また、図11Bにおいて液晶注入口位置106−1〜106−4で液晶材料の注入工程後は接着剤により貼り合わされたガラス基板1(101)とガラス基板2(102)の2枚の基板をさらに小さく分割しなければならないこととなるが、スクライビング位置105−1〜105−4でスクライビング処理を用いることが容易でなく、この場合、図12に示す従来の液晶デバイスのダイシング分割工程により分割を行う。
【0006】
しかしながら、図12Aに示すように、ガラス基板1(111)とガラス基板2−1(112−1)の間とガラス基板1(111)とガラス基板2−2(112−2)の間の液晶面が2面ある液晶デバイスは、スクライビング処理を行うためのダイヤモンドを液晶材料を注入するための注入口の付近に配置することができないことから液晶材料の注入工程前であっても、図11に示したスクライビング工程を用いることができない。したがって、図12Aに示すダイシング工程を用いざるを得ないこととなる。このとき、ガラス基板1(111)に対してガラス基板2−1(112−1)とガラス基板2−2(112−2)とをダイシング位置113−1〜113−5でダイシング処理を用いることで分割する。なお、図12Bにおいて液晶注入口位置114−1〜114−4で液晶材料の注入工程後はガラス基板1(111)に対してガラス基板2−1(112−1)とガラス基板2−2(112−2)とをダイシング位置113−1〜113−5でダイシング処理を用いることで分割して、捨てる部分115−1、115−2を捨てる。
【0007】
【特許文献1】
特開平9−73058号公報
【特許文献2】
特開平10−268804号公報
【0008】
【発明が解決しようとする課題】
図12に示した従来の液晶デバイスのダイシング工程は、回転する刃物により基板材料を分割する工程であるので、刃物によりその基板材料が砕かれた基板材料の破片、すり減った刃物の破片、刃物の冷却のために使用される冷却水などが多量に存在する環境での分割工程であるために、液晶材料が注入される部分には、基板材料および刃物の破片を含む可能性のある冷却水が混入するため、分割工程後に洗浄工程をしなければならないという不都合があった。
【0009】
また、一度水に浸されてしまうのでその後の乾燥工程を入念に長時間行わないと液晶材料に水分が含まれてしまう危険性が増加する事となるという不都合があった。
【0010】
また液晶材料が注入されるシール部分を形成する場合の接着剤が加熱工程を含む工程により作製される材料である場合においては、加熱工程における残留空気の膨張により液晶材料を封入する部分の形状が崩れてしまうことを防止する必要があるため、空気ぬきパターンを注入口の部分付近に形成しなければならなくなるので、基板材料内におけるセルの配置を高めにくいこととなるという不都合があった。
【0011】
またダイシング工程においては、刃物により基板が除去されてしまうこととなるので、スクライビング処理を用いた分割工程に比較して材料の無駄が多いこととなるという不都合があった。
【0012】
そこで、本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、簡単で安全な分割工程で液晶材料を分割することができる液晶デバイスおよび液晶デバイスの製造方法を提供することを課題とする。
【0013】
【課題を解決するための手段】
本発明の液晶デバイスは、3枚以上の基板材料を有し、それら基板の間に液晶材料が注入されている領域を2つ以上有する液晶デバイスにおいて、3枚以上の基板材料のうち1つ以上の基板材料における液晶材料を注入させる注入口が配置されている端面に、エッチング工程により形成された溝が形成されているものである。
【0014】
従って本発明によれば、以下の作用をする。
本発明の液晶デバイスによれば、液晶材料の注入工程前においても、ダイシング工程を用いなければならないデバイスにおいて、3枚以上の基板材料のうち1つ以上の基板材料における液晶材料を注入させる注入口が配置されている端面に、エッチング工程により形成された溝が形成されているので、液晶材料の注入工程前のダイシング工程・洗浄工程を除去できる。
【0015】
また、本発明の液晶デバイスの製造方法は、3枚以上の基板材料を有し、それら基板の間に液晶材料が注入されている領域を2つ以上有する液晶デバイスの製造方法において、液晶材料を注入させる注入口を端に配置させる基板分割工程が、3枚以上の基板材料のうち1つ以上の基板材料にエッチング工程により形成された溝を起点にした破壊工程によりなされたものである。
【0016】
従って本発明によれば、以下の作用をする。
本発明の液晶デバイスの製造方法によれば、基板の分割工程に用いた破壊の起点とした溝は、エッチング工程により形成されているので、ダイヤモンドの工具を用いたスクライビング処理による傷よりも高精度に作製することができるので、基板分割工程を安定させることができる。したがって、基板サイズを安定させることも可能である。
【0017】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態について以下に適宜図面を参照しながら説明する。
【0018】
本発明の液晶デバイスは、図1に示すようにガラス基板1(1)に対してガラス基板2−1(2−1)とガラス基板2−2(2−2)の3枚以上の基板材料を有し、それら基板の間に液晶材料が注入されている領域を2つ以上有する液晶デバイスにおいて、前記ガラス基板1(1)に対してガラス基板2−1(2−1)とガラス基板2−2(2−2)の3枚以上の基板材料のうち1つ以上の基板材料における液晶材料を注入させる注入口位置4−1〜4−4が配置されている端面であって、エッチング工程により形成された溝位置3−1〜3−4に溝が形成されている。
【0019】
つまり、図1Aに示すように、ガラス基板貼り合わせ工程(後述するS13、S16)前のエッチング工程による溝の形成工程(後述するS7)において、溝位置3−1〜3−4に溝が形成される。
【0020】
そして、図1Bに示すように、分割工程(後述するS17)において、液晶材料を注入させる注入口位置4−1〜4−4が配置されている端面でガラス基板1(1)に対してガラス基板2−1(2−1)とガラス基板2−2(2−2)の3枚以上の基板材料が分割される。
【0021】
このとき、図1Cに示すように、ガラス基板1(1)にエッチング工程による溝の形成工程(後述するS7)において形成された溝5と、分割工程(後述するS17)において形成された溝6とが現れるため、ガラス基板1(1)に対してガラス基板2−1(2−1)との間の液晶注入口7−1と、ガラス基板2−2(2−2)との間の液晶注入口7−2とが形成される。
【0022】
そしてこの液晶デバイスの基板の分割工程は、上記エッチング工程(S7)により形成された溝5をスクライビング処理により形成された傷と同様にみなし、その部分に応力を集中させた破壊工程である分割工程(S17)により分割がなされたものである。
【0023】
上記液晶デバイスの製造方法を図2から図8を参照しながら説明する。
図2において、まず、ステップS1で、ガラス基板1への無反射コーティング11を行う。
【0024】
ステップS2で、ITO12による透明電極の形成工程( 第1面) を実施する。
ここで透明電極材料としてITO(Indium Tin Oxide)材料12を用いる。この際、例えば、スパッタリング法をその形成方法とした場合には、スパッタリング工程中に、ITO薄膜に水分が含まれるようにしてアモルファス状態となるように成膜した後、専用のエッチング溶液を用いたウエットエッチング(wet etching)によりパターニングを行う。
【0025】
ステップS3で、ITO12に対して正負のITO電極13のパターニング工程( 第1面) を実施する。
【0026】
ステップS4で、ITO14による透明電極の形成工程( 第2面) を実施する。
【0027】
ステップS5で、ITO14に対して正負のITO電極15のパターニング工程( 第2面) を実施する。
この工程時には、第1面の透明電極材料の保護を行う必要がある。
【0028】
ステップS6で、ITO電極材料の焼成工程( 第1面, 第2面) を実施する。
基板の両面の電気特性を揃えるためには、第1面および第2面の透明電極の焼成工程を同時に行うことが望ましい。例えば、ITO材料をアモルファス状態として成膜した場合には、ITO膜を光学的に低吸収率とさせるためおよび電気導電率を安定化させるために熱処理を行う必要がある。そしてその熱処理の条件は空気雰囲気において、350度C、30分程度が一般的である。
【0029】
ステップS*で、エッチング工程によるガラス基板1の第1面に対する溝16の形成を実施する。
ここで、溝16は、ITO電極13の端面に沿って形成する。
ここで、エッチングは、例えば、イオンミリング・FIB(F(フッ素)IonBeam)・RIE(Reactive Ion Etching)工程などのドライエッチングによる。
【0030】
図3において、ステップS7で、配向膜17の形成( 第1面) を実施する。
液晶材料を所定の方向に配向させるためには、電気的あるいは機械的さらには磁気的な異方性を有する構造が必要である。一般的には電気的に異方性を与えることが容易であるので分極性の高い膜(配向膜17)を形成する。液晶ディスプレイの製造方法においては配向膜17の形成方法は基板が大きいために例えばフレキソ印刷が一般的であるが、基板の大きさが小さい場合においてはスピンコート法も可能である。
【0031】
例えば、配向膜17として液晶ディスプレイにおいては一般的であるポリイミド系の材料を用いた場合においては、印刷あるいはスピンコート法により形成した後焼成が必要である。そしてその焼成工程は脱水反応が基本であるために、200度C以上の処理温度となることが一般的である。また、90度の乾燥処理の後に220度Cの焼成処理が必要となる場合もある。
【0032】
ステップS8で、配向膜18の形成( 第2面) を実施する。
ここでは配向膜17、18の焼成工程に含まれる熱処理工程のうち、高温の熱処理工程は共通にできる可能性もある。
【0033】
ステップS9で、配向処理(ラビング処理)( 第1面) を実施する。
例えば、配向膜材料としてポリイミド系配向膜などの有機系材料を採用した場合には一般的に皮膜形成直後は高分子材料の配向方向はランダムであるので、電気的な異方性を有していない。そのため電気的な異方性を生じさせるための処理として、配向方向を揃えるための配向処理が必要となる。そしてその配向処理方法として一般的な方法は、ラビング布を用いたラビング処理と、光を用いた光配向方法の2方法が存在するが、現状液晶ディスプレイの製造方法についてはラビング布を用いたラビング法が一般的に用いられている。
【0034】
ステップS10で、配向処理(ラビング処理)( 第2面) を実施する。
【0035】
ステップS11で、スペーサー混合導電性接着剤19の形成工程( 第1面) を実施する。
液晶材料に電圧を印加するためには、液晶材料が封入されている部分の両側のガラス基板に電圧が供給される必要がある。そして多くの種類の液晶素子においては、一方の基板に外部からの電気信号を加えられるようになっていることが構造を単純化することができるので、液晶材料を封入するための壁を構成する材質に導電性を持たせることにより液晶材料をはさむ両側の基板を部分的に電気接続する方法を用いている。そしてその電気的な接続を行う具体的な方法は、ガラス基板間の間隔を規定するスペーサーの径よりも若干大きな径を有する導電性粒子を採用することにより、スペーサーにより規定される間隔になった際に、導電性の粒子はガラス基板によりつぶされるようになり、電気的な接続が得られることとなる。なお、スペーサーは、ガラスなどの硬い材質により形成され、導電性粒子はプラスチック材料に金メッキなどがなされたものなど、柔らかい材質により構成される。
【0036】
ステップS12で、スペーサー混合導電性接着剤の仮焼成工程( 第1面) を実施する。
ガラス基板を貼り合わせる際には、面接着であることから接着剤内部より空気が出てきてはならないので、本硬化前に接着剤内部の泡が脱泡されていることに加えて、溶剤も除去されていることが望ましい。接着剤の形成方法としてスクリーン印刷法を用いた場合においては、スクリーンのメッシュを通過する際に塗布媒体内部の泡は除去されることが多いので、この場合には、接着剤の内部の溶剤を接着剤の硬化剤が反応しない温度の加熱処理により溶剤の除去を行う。
【0037】
ここで、ガラス基板1の第1面側の液晶材料に対向するガラス基板の工程説明を行う。
図4において、ステップS1−1で、ガラス基板(2−1)2−1に無反射コーティング21を行う。これは、上記ステップS1の工程と同内容である。
【0038】
ステップS1−2で、ITO22による透明電極を形成する。
カバーガラス側のガラス基板(2−1)2−1に高精度の電極パターンを形成する場合においては、上記ステップS2, ステップS3と同じ工程を行う必要があるが、高いパターン精度が要求されない場合(0.1mm程度)においては、例えば、シャドースパッタリングなどの方法によりパターニングを行うことができる。
【0039】
ステップS1−3で、ITO電極材料の焼成を実施する。
このステップは、上記ステップS6の工程と同内容である。
【0040】
ステップS1−4で、配向膜23の形成を実施する。
このステップは、上記ステップS7、ステップS8の工程と同内容である。
【0041】
ステップS1−5で、配向処理(ラビング処理)を実施する。
このステップは、上記ステップS9、ステップS10の工程と同内容である。
【0042】
ステップS1−6で、基板分割工程(スクライビング処理可能)を実施する。
貼り合わせ工程に適した基板サイズとするために、基板をバー(bar)状に加工する。ここで、基板の分割方法は精度が得られるならばスクライビング処理を用いた分割方法の適用が可能であるし、ダイシング法の適用も可能である。
【0043】
図5において、ステップS13で、ガラス基板の貼り合わせ工程( 第1面) を実施する。
配向膜の形成工程ステップS7、ステップS9において加わる温度が高い場合には、ステップS13の工程時において、両面の配向膜が形成されている必要があるため、このステップS13において第2面の配向膜はプレスジグ24に押し当てられることとなる。
【0044】
前工程により形成された接着剤によりガラス基板の貼り合わせを行う。ガラス基板の貼り合わせ条件は、接着剤メーカーの指示条件を中心にすることが望ましい。
【0045】
ステップS14で、スペーサー混合導電性接着剤25の形成工程( 第2面) を実施する。
【0046】
ステップS15で、スペーサー混合導電性接着剤の仮焼成工程( 第2面) を実施する。
【0047】
ここで、ガラス基板1の第2面側の液晶材料に対向するガラス基板の工程説明を行う。
図6において、ステップS2−1で、ガラス基板(2−2)2−2に無反射コーティング31を行う。これは、上記ステップS1の工程と同内容である。
【0048】
ステップS2−2で、ITO32による透明電極を形成する。
カバーガラス側のガラス基板(2−2)2−2に高精度の電極パターンを形成する場合においては、上記ステップS2, ステップS3と同じ工程を行う必要があるが、高いパターン精度が要求されない場合(0.1mm程度)においては、例えば、シャドースパッタリングなどの方法によりパターニングを行うことができる。
【0049】
ステップS2−3で、ITO電極材料の焼成を実施する。
このステップは、上記ステップS6の工程と同内容である。
【0050】
ステップS2−4で、配向膜33の形成を実施する。
このステップは、上記ステップS7、ステップS8の工程と同内容である。
【0051】
ステップS2―5で、配向処理(ラビング処理)を実施する。
このステップは、上記ステップS9、ステップS10の工程と同内容である。
【0052】
ステップS2−6で、基板分割工程(スクライビング処理可能)を実施する。
貼り合わせ工程に適した基板サイズとするために、基板をバー(bar)状に加工する。ここで、基板の分割方法は精度が得られるならばスクライビング処理を用いた分割方法の適用が可能であるし、ダイシング法の適用も可能である。
【0053】
図7において、ステップS16で、ガラス基板の貼り合わせ工程( 第2面) を実施する。
【0054】
ステップS17で、Bar状サイズへの分割を実施する。
この工程においては、ダイヤモンドを配置するスペースがないことからスクライビング処理を用いることは容易でないので、ダイシング工程を用いなければならなかったが、本実施の形態においてはエッチング法により形成した溝を起点とした破壊による分割が可能である。
【0055】
ガラス基板に液晶材料を充填するために、液晶の注入口が端にくるように基板の分割を行う。この工程においては、スクライビング処理を用いた分割方法およびダイシング法の双方の適用が可能であるが、ダイシング工程を用いて分割を行う場合には切削液としての純水あるいはダイシングの刃物の粉などが液晶材料が注入されるべき空間内に混入してしまう危険性が高くなるので分割後に洗浄工程を必要とする。
【0056】
ステップS18で、真空引き工程を実施する。
液晶材料35を充填するために、液晶材料35が浸してある容器とともに真空引き36を行う。なお、真空度を高めるために乾燥のためのベーク(bake)工程を事前に行うことが望ましい。到達真空度としては、ロータリーポンプなどの粗挽き用真空ポンプ程度でよい。
【0057】
ステップS19で、液晶材料の充填を実施する。
真空が維持された状態において、サンプルの液晶注入口が液晶材料に触れるように位置し、その後真空容器内に37で示すように窒素N2を導入する。そして大気圧に戻すことにより液晶材料を充填する。ここで窒素N2を導入する理由は液晶材料の保存性を高めるためである。
【0058】
図8において、ステップS20で、液晶素子の注入口部分に相当する液晶材料38の押し出しを実施する。
液晶素子において液晶材料38が充填されている部分に外部より荷重を与え、液晶素子の液晶材料38の注入口部分に充填されている体積に相当する液晶材料38が注入口より押し出されるようにする。
【0059】
ステップS21で、液晶材料38とUV(Ultra Violet rays)硬化接着剤39との置換を実施する。
ステップS20の工程により押し出された液晶材料38をふき取り、その部分に液晶材料38を封止するUV硬化接着剤39を塗布する。そして加えられていた荷重を開放することにより液晶素子の液晶材料注入口の部分にUV硬化接着剤39が充填されるようにする。
【0060】
ステップS22で、UV照射工程を実施する。
ステップS21の工程にて充填したUV硬化接着剤39を硬化させるためにUV光40を照射する。ここで液晶材料38はUV光40に対してあまり耐光性が強くないので、液晶材料38にUV光40が照射されないようにUV光40は注入口側より照射する。そのため、UV硬化型の接着剤39の選定は、液晶材料38との反応性が低いものを選定することに加えて、UV光40の透過性の高いものを用いる必要がある。
【0061】
ステップS23で、各セルへの分割工程を実施する。
図示しないが、バー(bar)状につながっている液晶デバイスを使用形態に適した小さいサイズへの分割工程を行う。ここで用いる分割の方法は、ガラス基板1に対して2枚のガラス基板(2−1)、ガラス基板(2−2)が積層された状態であるので、スクライビング処理を用いた方法においては、寸法誤差を発生しやすいので、ダイシング工程が望ましい。そして液晶の注入口はもう塞がれているので、注入口に切削液などが入る心配はない。
【0062】
次に、上述した液晶デバイス製造方法により製造された液晶デバイスを用いた球面収差補正用液晶デバイスの動作原理および使用方法を説明する。図9は、液晶デバイスを用いた収差補正の動作原理説明図である。
【0063】
液晶材料に電圧を与えることによる屈折率変化現象を用いた位相変調デバイス(球面収差補正デバイスを含む)の動作原理を図9に示す。この場合液晶デバイス51において光学的に1軸性の液晶材料を直線配向させて配置することにより、光の偏光面を変化させることなく、また、光の進行方向も変化させることなく、光の位相を変調することができる。
【0064】
つまり、液晶デバイス51において屈折率変化「小」領域58と屈折率変化「大」領域59とを生成することにより、入射光の位相および進行方向56は一様であるが、透過光の位相および進行方向は57に示すように同じ進行方向で位相に変化をもたせることができる。したがって、この位相変調デバイスは液晶デバイス51の配向膜により定義された方向の偏光成分を有する光に対して有効な位相変調デバイスとなる。
【0065】
光ディスク装置に球面収差補正デバイスとして適用するためには、光ディスクの記録再生する層の違いによるカバー厚の違いにより発生する球面収差をキャンセルするような位相変化を生じるように液晶デバイス51の液晶材料に電圧VS(52)、VL(53)が印加されることが必要となる。液晶デバイス51の液晶材料に電圧VS(52)、VL(53)による所定の電圧分布を印加するための低抵抗導電性膜55−1,55−2、高抵抗導電性膜54のパターン電極は入射光に対して固定することが望ましい。したがって、球面収差補正デバイスはアパーチャーおよび対物レンズに対して、xy方向の位置が固定されていること、すなわち2軸アクチュエーターを用いてトラッキングサーボを行うシステムにおいては、液晶デバイスは2軸アクチュエーターに搭載されていることが望ましいこととなる。
【0066】
また、上述したように、位相変調デバイスは液晶デバイス51の配向膜により定義された方向の偏光成分を有する光に対して有効な位相変調デバイスであるので、円偏光光学系にて記録再生を行う光ディスクシステムにおいては、液晶デバイスとともに1/4波長板も2軸アクチュエーターに搭載されていることが望ましいこととなる。
【0067】
例えば、波長405nmのレーザ光を光源とし、NA(Numerical
Aperture)0.85の対物レンズにて厚さ約0.1mmのカバーを有する光ディスクシステム(blue ray)においては、短波長・高NAであるため、薄膜のカバー層構成を有していても、記録層の多層化を行うためには、球面収差に対する許容度が広くない。そこで、液晶材料に電圧を与えることによる屈折率変化を利用した球面収差補正デバイスを導入することにより、光ディスクに入射する光の球面収差に対する許容度を緩和し、多層のROM(Read Only Memory)ディスクの再生ができる。
【0068】
また、本願発明者は、上述した本実施の形態で示したように、液晶面を2面有する液晶デバイスを試作し、相変化記録膜を有する光ディスクに入射する光および光ディスクからの反射光の双方の球面収差を補正する方式により、記録型のメディアにおいても液晶デバイスによる球面収差技術の適用が可能であることを示した。
【0069】
なお、上述した本実施の形態に限らず、本願発明の特許請求の範囲を逸脱しない範囲で適宜他の構成をとりうることはいうまでもない。
【0070】
【発明の効果】
この発明の液晶デバイスは、3枚以上の基板材料を有し、それら基板の間に液晶材料が注入されている領域を2つ以上有する液晶デバイスにおいて、前記3枚以上の基板材料のうち1つ以上の基板材料における液晶材料を注入させる注入口が配置されている端面に、エッチング工程により形成された溝が形成されているので、本発明の液晶デバイスによれば、液晶材料の注入工程前においても、ダイシング工程を用いなければならないデバイスにおいて、液晶材料の注入工程前のダイシング工程・洗浄工程を除去することができるという効果を奏する。
【0071】
また、この発明の液晶デバイスは、請求項1記載の液晶デバイスにおいて、前記エッチング工程により形成された溝に接して、破壊工程により形成された端面が存在するので、この液晶デバイスの基板の分割工程は、上記エッチング工程により形成された溝をスクライビング処理により形成された傷と同様にみなし、その部分に応力を集中させた破壊工程により分割がなされたものとすることができるという効果を奏する。
【0072】
また、この発明の液晶デバイスは、上述において、請求項1記載の液晶デバイスにおいて、前記液晶デバイスは、媒体に記録されるデータの記録あるいは再生を、レーザ光を記録媒体に集光することにより行う光記録再生装置に用いるものであって、液晶材料の屈折率を部分的に調整することが可能となっている位相調整液晶デバイスであるので、液晶デバイスの配向膜により定義された方向の偏光成分を有する光に対して有効に位相変調をすることができるという効果を奏する。
【0073】
また、この発明の液晶デバイスの製造方法は、3枚以上の基板材料を有し、それら基板の間に液晶材料が注入されている領域を2つ以上有する液晶デバイスの製造方法において、液晶材料を注入させる注入口を端に配置させる基板分割工程が、前記3枚以上の基板材料のうち1つ以上の基板材料にエッチング工程により形成された溝を起点にした破壊工程によりなされたので、ガラス基板貼り合わせ工程前のエッチング工程による溝の形成工程において、溝が形成され、分割工程において、液晶材料を注入させる注入口位置が配置されている端面で3枚以上の基板材料が分割され、このとき、エッチング工程による溝の形成工程において形成された溝と、分割工程において形成された溝とが現れるため、これにより、液晶注入口が形成され、この液晶デバイスの基板の分割工程は、上記エッチング工程により形成された溝をスクライビング処理により形成された傷と同様にみなし、その部分に応力を集中させた破壊工程により分割をすることができるという効果を奏する。
【0074】
また、この発明の液晶デバイスの製造方法は、上述において、前記液晶デバイスは、媒体に記録されるデータの記録あるいは再生を、レーザ光を記録媒体に集光することにより行う光記録再生装置に用いるものであって、液晶材料の屈折率を部分的に調整することが可能となっている位相調整液晶デバイスであるので、液晶デバイスの配向膜により定義された方向の偏光成分を有する光に対して有効に位相変調をすることができるという効果を奏する。
【0075】
また、この発明の液晶デバイスの製造方法は、上述において、前記エッチング工程は、ドライエッチング工程であるので、板の分割工程に用いた破壊の起点とした溝は、ドライエッチング工程により形成されているので、ダイヤモンドの工具を用いたスクライビング処理による傷よりも高精度に作製することができるので、基板分割工程を安定させることができ、したがって、基板サイズを安定させることができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本実施の形態に適用される液晶デバイスのエッチング工程により形成された溝および液晶注入口を示す図であり、図1Aはガラス基板貼り合せ工程前のエッチング構成による溝の位置、図1Bは液晶注入口、図1Cはエッチング工程により構成された溝と分割工程により形成された溝と液晶注入口でる。
【図2】本実施の形態に適用される液晶デバイスの製造方法を示す図である。
【図3】本実施の形態に適用される液晶デバイスの製造方法を示す図である。
【図4】本実施の形態に適用される液晶デバイスの製造方法を示す図である。
【図5】本実施の形態に適用される液晶デバイスの製造方法を示す図である。
【図6】本実施の形態に適用される液晶デバイスの製造方法を示す図である。
【図7】本実施の形態に適用される液晶デバイスの製造方法を示す図である。
【図8】本実施の形態に適用される液晶デバイスの製造方法を示す図である。
【図9】本実施の形態に適用される液晶デバイスを用いた収差補正の原理説明を示す図である。
【図10】従来の液晶デバイスの分割工程を示す図であり、図10Aは液晶注入前の分割工程、図10Bは液晶注入後の分割工程である。
【図11】従来の液晶デバイスのスクライビング分割工程を示す図であり、図11Aはスクライビング位置、図11Bは液晶注入口位置である。
【図12】従来の液晶デバイスのダイシング分割工程を示す図であり、図12Aはダイシング位置、図12Bは液晶注入口位置である。
【符号の説明】
1……ガラス基板1、2−1……ガラス基板2−1、2−2……ガラス基板2−2、3−1〜3−4……溝位置、4−1〜4−4……液晶注入口位置、5……エッチング工程により形成された溝、6……分割工程により形成された溝、7−1,7−2……液晶注入口、11……無反射コーティング、12……ITO、13……ITO電極、14……ITO、15……ITO、16……溝、17、18……配向膜、19……粒子混合接着剤、21……無反射コーティング、22……ITO、23……配向膜、24……プレスジグ、25……粒子混合接着剤、31……無反射コーティング、32……ITO、33……配向膜、34……プレスジグ、35……液晶材料、36……真空引き、37……窒素、38……液晶材料、39……UV硬化接着剤、40……UV、51……液晶デバイス、52,53……電圧(VS、VL)、54……高抵抗導電性膜、55−1,55−2……低抵抗導電性膜、56……入射光の位相および進行方向、57……透過光の位相および進行方向、58……屈折率「小」領域、59……屈折率「大」領域
[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a liquid crystal device having two or more liquid crystal surfaces and a method for manufacturing a liquid crystal device.
[0002]
[Prior art]
Conventional liquid crystal devices generally have a structure in which a liquid crystal material is formed in an area sandwiched between two glass substrates as typified by a liquid crystal display. In a phase correction device used for an application, a liquid crystal material having a plurality of surfaces has been experimentally manufactured. This liquid crystal device has a structure in which three substrates are provided and a liquid crystal material is disposed between the substrates in order to reduce the size and weight of the device.
[0003]
In a conventional liquid crystal device, that is, a device having one liquid crystal surface and two substrates disposed so as to sandwich the liquid crystal surface, a surface not in contact with the liquid crystal material is exposed. When dividing a substrate, it is common practice to divide the substrate by a method of dividing the substrate from scratches formed by scribing processing using a tool such as diamond on the surface not in contact with the liquid crystal material It is a target.
[0004]
As shown in FIG. 10, a conventional liquid crystal device dividing step is a small liquid crystal device in which a voltage-supplied substrate is formed smaller than a voltage-supplied substrate in order to perform the process efficiently. It is common to attach Then, in this step, before the liquid crystal material injection step shown in FIG. 10A, the glass substrate 2 (102) is placed at each of the divided positions so that the liquid crystal material injection port is arranged in one line with respect to the glass substrate 1 (101). A liquid crystal material is injected between the glass substrate 1 (101) and the glass substrate 2 (102) in the step after the liquid crystal injection shown in FIG. After the blockage, the cell is divided at each of the division positions 104-1 to 104-5.
[0005]
Then, in the dividing step before the liquid crystal material injecting step shown in FIG. 10A, as shown in the conventional liquid crystal device scribing dividing step in FIG. 11, the glass substrate 1 (101) in FIG. 2 (102) can be divided by scribing division steps at scribing positions 105-1 to 105-4. Further, in FIG. 11B, after the liquid crystal material injection step at the liquid crystal injection port positions 106-1 to 106-4, the two substrates of the glass substrate 1 (101) and the glass substrate 2 (102) bonded by an adhesive are further added. Although it must be divided into small pieces, it is not easy to use the scribing process at the scribing positions 105-1 to 105-4. In this case, the division is performed by the dicing division step of the conventional liquid crystal device shown in FIG. .
[0006]
However, as shown in FIG. 12A, the liquid crystal between the glass substrate 1 (111) and the glass substrate 2-1 (112-1) and the liquid crystal between the glass substrate 1 (111) and the glass substrate 2-2 (112-2) In a liquid crystal device having two surfaces, diamond for performing a scribing process cannot be arranged near an injection port for injecting the liquid crystal material. The scribing process shown cannot be used. Therefore, the dicing step shown in FIG. 12A must be used. At this time, a dicing process is performed on the glass substrate 2-1 (112-1) and the glass substrate 2-2 (112-2) at the dicing positions 113-1 to 113-5 with respect to the glass substrate 1 (111). To divide. In FIG. 12B, after the liquid crystal material injection step at the liquid crystal injection port positions 114-1 to 114-4, the glass substrate 2-1 (112-1) and the glass substrate 2-2 ( 112-2) is divided at dicing positions 113-1 to 113-5 by using a dicing process, and discarded portions 115-1 and 115-2 are discarded.
[0007]
[Patent Document 1]
JP-A-9-73058
[Patent Document 2]
JP-A-10-268804
[0008]
[Problems to be solved by the invention]
Since the conventional dicing process of the liquid crystal device shown in FIG. 12 is a process of dividing the substrate material by a rotating blade, the blade material is broken into pieces of the substrate material, the worn blade pieces, Since this is a dividing step in an environment where a large amount of cooling water used for cooling is present, cooling water that may contain debris of the substrate material and blades is applied to the part where the liquid crystal material is injected. There is a disadvantage that a washing step must be performed after the dividing step because of mixing.
[0009]
In addition, since the liquid crystal material is once immersed in water, the risk of moisture being contained in the liquid crystal material increases unless the subsequent drying step is carefully performed for a long time.
[0010]
When the adhesive used to form the seal portion into which the liquid crystal material is injected is a material produced by a process including a heating process, the shape of the portion enclosing the liquid crystal material due to expansion of residual air in the heating process is reduced. Since it is necessary to prevent collapse, it is necessary to form an air bleeding pattern in the vicinity of the injection port, so that it is difficult to increase the arrangement of cells in the substrate material.
[0011]
Further, in the dicing step, since the substrate is removed by the blade, there is an inconvenience that a large amount of material is wasted as compared with the dividing step using the scribing process.
[0012]
Therefore, the present invention has been made in view of the above, and it is an object of the present invention to provide a liquid crystal device and a method for manufacturing a liquid crystal device that can divide a liquid crystal material in a simple and safe dividing step.
[0013]
[Means for Solving the Problems]
The liquid crystal device of the present invention has three or more substrate materials, and in a liquid crystal device having two or more regions into which the liquid crystal material is injected between the substrates, one or more of the three or more substrate materials A groove formed by an etching process is formed on an end surface of the substrate material where an injection port for injecting a liquid crystal material is arranged.
[0014]
Therefore, according to the present invention, the following operations are performed.
According to the liquid crystal device of the present invention, in a device in which a dicing step must be used even before a liquid crystal material injection step, an injection port for injecting a liquid crystal material in one or more substrate materials among three or more substrate materials. Since the groove formed by the etching step is formed on the end face where the is disposed, the dicing step and the cleaning step before the liquid crystal material injection step can be eliminated.
[0015]
Further, the method for manufacturing a liquid crystal device according to the present invention includes a method for manufacturing a liquid crystal device having three or more substrate materials and having two or more regions into which the liquid crystal material is injected between the substrates. The substrate dividing step of arranging the injection port at the end is performed by a destruction step starting from a groove formed in one or more substrate materials of the three or more substrate materials by the etching step.
[0016]
Therefore, according to the present invention, the following operations are performed.
According to the liquid crystal device manufacturing method of the present invention, since the groove used as the destruction starting point used in the substrate dividing step is formed by the etching step, the groove has higher precision than the scratch caused by the scribing processing using the diamond tool. Therefore, the substrate dividing step can be stabilized. Therefore, the substrate size can be stabilized.
[0017]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings as appropriate.
[0018]
As shown in FIG. 1, the liquid crystal device of the present invention has three or more substrate materials of a glass substrate 2-1 (2-1) and a glass substrate 2-2 (2-2) with respect to a glass substrate 1 (1). And a liquid crystal device having two or more regions in which a liquid crystal material is injected between the substrates, wherein the glass substrate 2-1 (2-1) and the glass substrate 2 -2 (2-2) is an end face on which injection port positions 4-1 to 4-4 for injecting a liquid crystal material in one or more substrate materials among the three or more substrate materials are formed by an etching process. A groove is formed at groove positions 3-1 to 3-4 formed by.
[0019]
That is, as shown in FIG. 1A, in a groove forming step (S7 described later) by an etching step before a glass substrate bonding step (S13 and S16 described later), grooves are formed at groove positions 3-1 to 3-4. Is done.
[0020]
Then, as shown in FIG. 1B, in the dividing step (S17 to be described later), the glass substrate 1 (1) is placed on the end face where the injection port positions 4-1 to 4-4 for injecting the liquid crystal material are arranged. Three or more substrate materials of the substrate 2-1 (2-1) and the glass substrate 2-2 (2-2) are divided.
[0021]
At this time, as shown in FIG. 1C, a groove 5 formed in a groove forming step (S7 described later) by an etching step and a groove 6 formed in a dividing step (S17 described later) are formed on the glass substrate 1 (1). Appears, the liquid crystal injection port 7-1 between the glass substrate 1 (1) and the glass substrate 2-1 (2-1) and the glass substrate 2-2 (2-2) A liquid crystal injection port 7-2 is formed.
[0022]
The dividing step of the substrate of the liquid crystal device is a breaking step in which the grooves 5 formed in the etching step (S7) are regarded as the same as the scratches formed by the scribing process, and stress is concentrated on the portions. This is the result of the division performed in (S17).
[0023]
The method of manufacturing the liquid crystal device will be described with reference to FIGS.
In FIG. 2, first, in step S1, an anti-reflection coating 11 is applied to the glass substrate 1.
[0024]
In step S2, a step (first surface) of forming a transparent electrode using ITO 12 is performed.
Here, an ITO (Indium Tin Oxide) material 12 is used as a transparent electrode material. At this time, for example, when the sputtering method is used as the formation method, a dedicated etching solution is used after the ITO thin film is formed to be in an amorphous state by containing water during the sputtering step. Patterning is performed by wet etching.
[0025]
In step S3, a patterning step (first surface) of the positive and negative ITO electrodes 13 is performed on the ITO 12.
[0026]
In step S4, a transparent electrode forming step (second surface) using the ITO 14 is performed.
[0027]
In step S5, a patterning step (second surface) of the positive and negative ITO electrodes 15 is performed on the ITO.
In this step, it is necessary to protect the transparent electrode material on the first surface.
[0028]
In step S6, a firing process (first surface, second surface) of the ITO electrode material is performed.
In order to make the electrical characteristics of both surfaces of the substrate uniform, it is desirable to perform the firing process of the transparent electrodes on the first surface and the second surface simultaneously. For example, when an ITO material is formed in an amorphous state, it is necessary to perform a heat treatment in order to optically reduce the absorption of the ITO film and to stabilize electric conductivity. The conditions for the heat treatment are generally 350 ° C. for about 30 minutes in an air atmosphere.
[0029]
In step S *, a groove 16 is formed on the first surface of the glass substrate 1 by an etching process.
Here, the groove 16 is formed along the end face of the ITO electrode 13.
Here, the etching is, for example, dry etching such as an ion milling / FIB (F (fluorine) ion beam) / RIE (Reactive Ion Etching) process.
[0030]
In FIG. 3, in step S7, formation (first surface) of the alignment film 17 is performed.
In order to orient the liquid crystal material in a predetermined direction, a structure having electrical, mechanical, and magnetic anisotropy is required. Generally, a film having high polarizability (alignment film 17) is formed because it is easy to provide anisotropy electrically. In a method of manufacturing a liquid crystal display, a method of forming the alignment film 17 is generally, for example, flexographic printing because the substrate is large. However, when the size of the substrate is small, a spin coating method is also possible.
[0031]
For example, when a polyimide-based material, which is common in liquid crystal displays, is used as the alignment film 17, it is necessary to form the film by printing or spin coating, and then to bake it. Since the baking step is basically a dehydration reaction, the baking step is generally performed at a processing temperature of 200 ° C. or more. In some cases, a baking treatment at 220 ° C. is necessary after a drying treatment at 90 ° C.
[0032]
In step S8, formation (second surface) of the alignment film 18 is performed.
Here, among the heat treatment steps included in the baking step of the alignment films 17 and 18, there is a possibility that the high-temperature heat treatment step can be commonly used.
[0033]
In step S9, an alignment process (rubbing process) (first surface) is performed.
For example, when an organic material such as a polyimide-based alignment film is used as an alignment film material, the alignment direction of the polymer material is generally random immediately after the film is formed, so that the polymer has electrical anisotropy. Absent. Therefore, as a process for generating electrical anisotropy, an orientation process for aligning the orientation direction is required. There are two general methods for the alignment treatment: a rubbing treatment using a rubbing cloth and a light alignment method using light. The method is commonly used.
[0034]
In step S10, an alignment process (rubbing process) (second surface) is performed.
[0035]
In step S11, a step of forming a spacer-mixed conductive adhesive 19 (first surface) is performed.
In order to apply a voltage to the liquid crystal material, the voltage needs to be supplied to the glass substrates on both sides of the portion where the liquid crystal material is sealed. In many types of liquid crystal elements, a structure for simplifying the structure in which an external electric signal can be applied to one substrate constitutes a wall for enclosing a liquid crystal material. A method is used in which the substrates on both sides sandwiching the liquid crystal material are partially electrically connected by imparting conductivity to the material. The specific method of making the electrical connection is to adopt the conductive particles having a diameter slightly larger than the diameter of the spacer that defines the distance between the glass substrates, so that the distance defined by the spacer is obtained. At this time, the conductive particles are crushed by the glass substrate, and electrical connection is obtained. The spacer is formed of a hard material such as glass, and the conductive particles are formed of a soft material such as a gold-plated plastic material.
[0036]
In step S12, a pre-baking step (first surface) of the spacer-mixed conductive adhesive is performed.
When bonding the glass substrates, air must not come out from inside the adhesive because it is a surface bond, so in addition to the bubbles inside the adhesive being defoamed before full curing, the solvent Desirably it has been removed. In the case where the screen printing method is used as a method of forming the adhesive, bubbles inside the application medium are often removed when passing through the mesh of the screen. In this case, the solvent inside the adhesive is removed. The solvent is removed by a heat treatment at a temperature at which the curing agent of the adhesive does not react.
[0037]
Here, the steps of the glass substrate facing the liquid crystal material on the first surface side of the glass substrate 1 will be described.
In FIG. 4, in step S1-1, an antireflection coating 21 is applied to the glass substrate (2-1) 2-1. This is the same as the content of the step S1.
[0038]
In step S1-2, a transparent electrode made of ITO22 is formed.
In the case where a high-precision electrode pattern is formed on the glass substrate (2-1) 2-1 on the cover glass side, the same steps as those in Steps S2 and S3 need to be performed, but high pattern accuracy is not required. (About 0.1 mm), patterning can be performed by a method such as shadow sputtering.
[0039]
In step S1-3, firing of the ITO electrode material is performed.
This step has the same contents as the step S6.
[0040]
In step S1-4, formation of the alignment film 23 is performed.
This step has the same contents as the steps S7 and S8.
[0041]
In step S1-5, an alignment process (rubbing process) is performed.
This step has the same contents as the steps S9 and S10.
[0042]
In step S1-6, a substrate dividing step (a scribing process is possible) is performed.
The substrate is processed into a bar shape in order to make the substrate size suitable for the bonding step. Here, as a method of dividing the substrate, a division method using a scribing process can be applied if accuracy can be obtained, and a dicing method can also be applied.
[0043]
In FIG. 5, in step S13, a glass substrate bonding step (first surface) is performed.
If the temperature applied in steps S7 and S9 of forming the alignment film is high, it is necessary to form the alignment film on both surfaces in the process of step S13. Will be pressed against the press jig 24.
[0044]
The glass substrates are bonded with the adhesive formed in the previous step. It is desirable that the bonding condition of the glass substrate is centered on the condition specified by the adhesive maker.
[0045]
In step S14, a step of forming the spacer-mixed conductive adhesive 25 (second surface) is performed.
[0046]
In step S15, a pre-baking step (second surface) of the spacer-mixed conductive adhesive is performed.
[0047]
Here, the steps of the glass substrate facing the liquid crystal material on the second surface side of the glass substrate 1 will be described.
6, in step S2-1, a non-reflective coating 31 is applied to a glass substrate (2-2) 2-2. This is the same as the content of the step S1.
[0048]
In step S2-2, a transparent electrode made of ITO32 is formed.
When forming a high-precision electrode pattern on the glass substrate (2-2) 2-2 on the cover glass side, it is necessary to perform the same steps as in Steps S2 and S3, but when high pattern precision is not required. (About 0.1 mm), patterning can be performed by a method such as shadow sputtering.
[0049]
In step S2-3, firing of the ITO electrode material is performed.
This step has the same contents as the step S6.
[0050]
In step S2-4, formation of the alignment film 33 is performed.
This step has the same contents as the steps S7 and S8.
[0051]
In step S2-5, an alignment process (rubbing process) is performed.
This step has the same contents as the steps S9 and S10.
[0052]
In step S2-6, a substrate dividing step (a scribing process is possible) is performed.
The substrate is processed into a bar shape in order to make the substrate size suitable for the bonding step. Here, as a method of dividing the substrate, a division method using a scribing process can be applied if accuracy can be obtained, and a dicing method can also be applied.
[0053]
In FIG. 7, in step S16, a glass substrate bonding step (second surface) is performed.
[0054]
In step S17, division into a Bar-shaped size is performed.
In this step, it was not easy to use a scribing process because there was no space for disposing the diamond, so a dicing step had to be used.In this embodiment, however, a groove formed by an etching method was used as a starting point. It is possible to divide by broken destruction.
[0055]
In order to fill a glass substrate with a liquid crystal material, the substrate is divided so that a liquid crystal injection port is at an end. In this step, both the dividing method using a scribing process and the dicing method can be applied.However, in the case of performing the division using the dicing process, pure water as a cutting fluid or powder of a dicing knife is used. Since there is a high risk that the liquid crystal material is mixed into the space to be injected, a cleaning step is required after the division.
[0056]
In step S18, a vacuuming step is performed.
In order to fill the liquid crystal material 35, the container 36 in which the liquid crystal material 35 is dipped is evacuated 36. In order to increase the degree of vacuum, it is desirable to perform a bake step for drying in advance. The ultimate degree of vacuum may be a vacuum pump for rough grinding such as a rotary pump.
[0057]
In step S19, a liquid crystal material is filled.
With the vacuum maintained, the liquid crystal injection port of the sample is positioned so as to touch the liquid crystal material, and then nitrogen N2 is introduced into the vacuum container as indicated by 37. Then, the liquid crystal material is filled by returning the pressure to the atmospheric pressure. Here, the reason for introducing nitrogen N2 is to enhance the storage stability of the liquid crystal material.
[0058]
In FIG. 8, in step S20, the liquid crystal material 38 corresponding to the injection port of the liquid crystal element is extruded.
An external load is applied to a portion of the liquid crystal element filled with the liquid crystal material 38 so that the liquid crystal material 38 corresponding to the volume of the liquid crystal material 38 of the liquid crystal element filled in the injection port is extruded from the injection port. .
[0059]
In step S21, the liquid crystal material 38 is replaced with a UV (Ultra Violet ray) curing adhesive 39.
The liquid crystal material 38 extruded in the step S20 is wiped off, and a UV curing adhesive 39 for sealing the liquid crystal material 38 is applied to the wiped portion. Then, by releasing the applied load, the portion of the liquid crystal material injection port of the liquid crystal element is filled with the UV curing adhesive 39.
[0060]
In step S22, a UV irradiation step is performed.
The UV light 40 is applied to cure the UV curing adhesive 39 filled in the step S21. Here, since the liquid crystal material 38 has not so strong light resistance to the UV light 40, the UV light 40 is irradiated from the injection port side so that the liquid crystal material 38 is not irradiated with the UV light 40. Therefore, when selecting the UV-curable adhesive 39, it is necessary to use an adhesive having high transmittance for the UV light 40 in addition to selecting an adhesive having low reactivity with the liquid crystal material 38.
[0061]
In step S23, a dividing step for each cell is performed.
Although not shown, a step of dividing the liquid crystal device connected in a bar shape into a small size suitable for a use form is performed. Since the dividing method used here is a state in which two glass substrates (2-1) and (2-2) are laminated on the glass substrate 1, in the method using the scribing process, A dicing step is desirable because dimensional errors are likely to occur. Since the liquid crystal injection port is already closed, there is no fear that cutting fluid or the like may enter the injection port.
[0062]
Next, the operation principle and usage of a liquid crystal device for spherical aberration correction using a liquid crystal device manufactured by the above-described liquid crystal device manufacturing method will be described. FIG. 9 is a diagram illustrating the operation principle of aberration correction using a liquid crystal device.
[0063]
FIG. 9 shows the operation principle of a phase modulation device (including a spherical aberration correction device) using a refractive index change phenomenon by applying a voltage to a liquid crystal material. In this case, by arranging the optically uniaxial liquid crystal material in the liquid crystal device 51 so as to be linearly aligned, the phase of the light can be changed without changing the polarization plane of the light and the traveling direction of the light. Can be modulated.
[0064]
That is, by generating the “small” refractive index change region 58 and the “large” refractive index change region 59 in the liquid crystal device 51, the phase and traveling direction 56 of the incident light are uniform, but the phase and The traveling direction can be changed in phase in the same traveling direction as shown by 57. Therefore, this phase modulation device is an effective phase modulation device for light having a polarization component in the direction defined by the alignment film of the liquid crystal device 51.
[0065]
In order to apply a spherical aberration correction device to an optical disk device, the liquid crystal material of the liquid crystal device 51 needs to have a phase change that cancels spherical aberration caused by a difference in cover thickness due to a difference in a layer for recording and reproduction on the optical disk. It is necessary to apply the voltages VS (52) and VL (53). The pattern electrodes of the low-resistance conductive films 55-1 and 55-2 and the high-resistance conductive film 54 for applying a predetermined voltage distribution based on the voltages VS (52) and VL (53) to the liquid crystal material of the liquid crystal device 51 It is desirable to fix the incident light. Therefore, in a system in which the spherical aberration correction device has a fixed position in the xy direction with respect to the aperture and the objective lens, that is, in a system in which tracking servo is performed using a two-axis actuator, the liquid crystal device is mounted on the two-axis actuator. Is desirable.
[0066]
As described above, since the phase modulation device is a phase modulation device effective for light having a polarization component in the direction defined by the alignment film of the liquid crystal device 51, recording and reproduction are performed by the circular polarization optical system. In the optical disk system, it is desirable that the quarter-wave plate is mounted on the biaxial actuator together with the liquid crystal device.
[0067]
For example, a laser beam having a wavelength of 405 nm is used as a light source, and an NA (Numerical) is used.
In an optical disc system (blue ray) having a cover having a thickness of about 0.1 mm with an objective lens having an aperture of 0.85, since it has a short wavelength and a high NA, even if it has a thin-film cover layer configuration, In order to increase the number of recording layers, the tolerance for spherical aberration is not wide. Therefore, by introducing a spherical aberration correction device utilizing a change in the refractive index by applying a voltage to the liquid crystal material, the tolerance for the spherical aberration of light incident on the optical disk is relaxed, and a multilayer ROM (Read Only Memory) disk is used. Can be played.
[0068]
Further, as shown in the above-described embodiment, the inventor of the present application prototyped a liquid crystal device having two liquid crystal surfaces, and obtained both the light incident on the optical disk having the phase change recording film and the reflected light from the optical disk. It was shown that the method of correcting spherical aberration can apply the spherical aberration technology using a liquid crystal device to a recording medium.
[0069]
It is needless to say that the present invention is not limited to the above-described embodiment, but can take other configurations as appropriate without departing from the scope of the present invention.
[0070]
【The invention's effect】
The liquid crystal device of the present invention has three or more substrate materials, and has two or more regions into which the liquid crystal material is injected between the substrates, wherein one of the three or more substrate materials is provided. According to the liquid crystal device of the present invention, before the liquid crystal material injection step, the groove formed by the etching step is formed on the end surface of the substrate material where the injection port for injecting the liquid crystal material is arranged. This also has the effect of eliminating the dicing and cleaning steps prior to the liquid crystal material injection step in devices that must use the dicing step.
[0071]
Further, in the liquid crystal device according to the present invention, since the end face formed by the destruction step is present in contact with the groove formed by the etching step in the liquid crystal device according to claim 1, the substrate dividing step of the liquid crystal device is performed. Has the effect that the grooves formed by the above-mentioned etching step can be regarded as the same as the scratches formed by the scribing process, and the division can be made by the destruction step in which stress is concentrated on the portion.
[0072]
In the liquid crystal device according to the present invention, the liquid crystal device records or reproduces data recorded on a medium by focusing a laser beam on the recording medium. A phase adjustment liquid crystal device used for an optical recording / reproducing device and capable of partially adjusting the refractive index of a liquid crystal material, so that a polarization component in a direction defined by an alignment film of the liquid crystal device is used. This has the effect that phase modulation can be effectively performed on light having the following.
[0073]
Further, according to the method for manufacturing a liquid crystal device of the present invention, there is provided a method for manufacturing a liquid crystal device having three or more substrate materials and two or more regions into which the liquid crystal material is injected between the substrates. Since the substrate dividing step of arranging the injection port to be injected at the end is performed by a destruction step starting from a groove formed in one or more substrate materials of the three or more substrate materials by an etching step, the glass substrate In the step of forming a groove by an etching step before the bonding step, a groove is formed, and in the dividing step, three or more substrate materials are divided at an end face where an injection port position for injecting a liquid crystal material is arranged. Since the grooves formed in the step of forming the grooves by the etching step and the grooves formed in the dividing step appear, a liquid crystal injection port is thereby formed, In the step of dividing the substrate of the liquid crystal device, the groove formed by the above-described etching step is regarded as the same as the scratch formed by the scribing process, and the division can be performed by the destruction step in which stress is concentrated on the portion. To play.
[0074]
In the method for manufacturing a liquid crystal device according to the present invention, the liquid crystal device is used in an optical recording / reproducing apparatus for recording or reproducing data recorded on a medium by focusing a laser beam on a recording medium. Since it is a phase adjustment liquid crystal device in which the refractive index of the liquid crystal material can be partially adjusted, light having a polarization component in a direction defined by an alignment film of the liquid crystal device is used. There is an effect that phase modulation can be performed effectively.
[0075]
In the method for manufacturing a liquid crystal device of the present invention, in the above description, since the etching step is a dry etching step, the groove used as a starting point of destruction used in the plate dividing step is formed by the dry etching step. Therefore, the substrate can be manufactured with higher precision than the scratches caused by the scribing process using a diamond tool, so that the substrate dividing step can be stabilized, and the substrate size can be stabilized.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram showing a groove and a liquid crystal injection port formed by an etching process of a liquid crystal device applied to the present embodiment, and FIG. 1A is a diagram showing a position and a diagram of a groove by an etching configuration before a glass substrate bonding process; 1B shows a liquid crystal injection port, and FIG. 1C shows a groove formed by an etching step, a groove formed by a division step, and a liquid crystal injection port.
FIG. 2 is a diagram illustrating a method for manufacturing a liquid crystal device applied to the present embodiment.
FIG. 3 is a diagram showing a method for manufacturing a liquid crystal device applied to the present embodiment.
FIG. 4 is a diagram showing a method for manufacturing a liquid crystal device applied to the present embodiment.
FIG. 5 is a diagram showing a method for manufacturing a liquid crystal device applied to the present embodiment.
FIG. 6 is a diagram illustrating a method for manufacturing a liquid crystal device applied to the present embodiment.
FIG. 7 is a diagram illustrating a method for manufacturing a liquid crystal device applied to the present embodiment.
FIG. 8 is a diagram illustrating a method for manufacturing a liquid crystal device applied to the present embodiment.
FIG. 9 is a diagram illustrating the principle of aberration correction using a liquid crystal device applied to the present embodiment.
10A and 10B are diagrams showing a dividing step of a conventional liquid crystal device. FIG. 10A shows a dividing step before liquid crystal injection, and FIG. 10B shows a dividing step after liquid crystal injection.
11A and 11B are views showing a scribing division process of a conventional liquid crystal device, wherein FIG. 11A shows a scribing position and FIG. 11B shows a liquid crystal injection port position.
12A and 12B are views showing a dicing division step of a conventional liquid crystal device, wherein FIG. 12A shows a dicing position and FIG. 12B shows a liquid crystal injection port position.
[Explanation of symbols]
1. Glass substrate 1, 2-1 Glass substrate 2-1, 2-2 Glass substrate 2-2, 3-1 to 3-4 ... Groove position, 4-1 to 4-4 ... Position of liquid crystal injection port, 5: groove formed by etching step, 6: groove formed by division step, 7-1, 7-2: liquid crystal injection port, 11: anti-reflection coating, 12 ... ITO, 13: ITO electrode, 14: ITO, 15: ITO, 16: Groove, 17, 18: Orientation film, 19: Particle-mixed adhesive, 21: Anti-reflective coating, 22: ITO , 23 ... alignment film, 24 ... press jig, 25 ... particle adhesive, 31 ... anti-reflection coating, 32 ... ITO, 33 ... alignment film, 34 ... press jig, 35 ... liquid crystal material, 36 ...... Vacuuming, 37 ... Nitrogen, 38 ... Liquid crystal material, 39 ... UV curing adhesive , 40 UV, 51 liquid crystal device, 52, 53 voltage (VS, VL), 54 high-resistance conductive film, 55-1, 55-2 low-resistance conductive film, 56 ... Phase and traveling direction of incident light, 57... Phase and traveling direction of transmitted light, 58... Region with a small refractive index, 59... Region with a large refractive index

Claims (6)

3枚以上の基板材料を有し、それら基板の間に液晶材料が注入されている領域を2つ以上有する液晶デバイスにおいて、
前記3枚以上の基板材料のうち1つ以上の基板材料における液晶材料を注入させる注入口が配置されている端面に、エッチング工程により形成された溝が形成されていることを特徴とする液晶デバイス。
In a liquid crystal device having three or more substrate materials and having two or more regions into which the liquid crystal material is injected between the substrates,
A liquid crystal device, characterized in that a groove formed by an etching step is formed on an end face where an injection port for injecting a liquid crystal material in one or more substrate materials of the three or more substrate materials is arranged. .
請求項1記載の液晶デバイスにおいて、前記エッチング工程により形成された溝に接して、破壊工程により形成された端面が存在することを特徴とする液晶デバイス。2. The liquid crystal device according to claim 1, wherein an end face formed by a destruction step is present in contact with the groove formed by the etching step. 請求項1記載の液晶デバイスにおいて、前記液晶デバイスは、記録媒体に記録されるデータの記録あるいは再生を、レーザ光を記録媒体に集光することにより行う光記録再生装置に用いるものであって、液晶材料の屈折率を部分的に調整することが可能となっている位相調整液晶デバイスであることを特徴とする液晶デバイス。2. The liquid crystal device according to claim 1, wherein the liquid crystal device is used in an optical recording / reproducing apparatus that performs recording or reproduction of data recorded on a recording medium by focusing a laser beam on the recording medium. A liquid crystal device, which is a phase adjustment liquid crystal device capable of partially adjusting a refractive index of a liquid crystal material. 3枚以上の基板材料を有し、それら基板の間に液晶材料が注入されている領域を2つ以上有する液晶デバイスの製造方法において、
液晶材料を注入させる注入口を端に配置させる基板分割工程が、前記3枚以上の基板材料のうち1つ以上の基板材料にエッチング工程により形成された溝を起点にした破壊工程によりなされたことを特徴とする液晶デバイスの製造方法。
In a method for manufacturing a liquid crystal device having three or more substrate materials and having two or more regions into which a liquid crystal material is injected between the substrates,
The substrate dividing step of arranging an injection port for injecting a liquid crystal material at an end is performed by a destruction step starting from a groove formed by an etching step in one or more of the three or more substrate materials. A method for manufacturing a liquid crystal device, comprising:
請求項4記載の液晶デバイスの製造方法において、前記液晶デバイスは、記録媒体に記録されるデータの記録あるいは再生を、レーザ光を記録媒体に集光することにより行う光記録再生装置に用いるものであって、液晶材料の屈折率が部分的に調整することが可能となっている位相調整液晶デバイスであることを特徴とする液晶デバイスの製造方法。5. The method for manufacturing a liquid crystal device according to claim 4, wherein the liquid crystal device is used for an optical recording / reproducing apparatus that records or reproduces data recorded on a recording medium by focusing a laser beam on the recording medium. A method of manufacturing a liquid crystal device, wherein the method is a phase adjustment liquid crystal device in which the refractive index of a liquid crystal material can be partially adjusted. 請求項4記載の液晶デバイスの製造方法において、前記エッチング工程は、ドライエッチング工程であることを特徴とする液晶デバイスの製造方法。5. The method according to claim 4, wherein the etching step is a dry etching step.
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