JP2007034030A - 液晶装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 液晶装置を紫外線接着剤で支持枠に取り付けるときに、硬化用紫外線で劣化しない液晶装置及び次世代光ディスクにも対応し且つ信頼性が高い液晶装置を得ることを目的とする。
【解決手段】 封止された液晶を挟んで対向する基板の少なくとも一方の基板上方に配設される光制御反射膜が、波長４０５ｎｍと波長６６０ｎｍの２つに低反射低域を有しこの低反射帯域と低反射帯域との間に、波長５１０ｎｍで反射率４．７５％の高反射帯域を有する。さらに、波長７８０ｎｍでも、低反射帯域としている。さらに、波長３８０ｎｍ近傍で紫外線硬化型接着材の硬化用紫外線を反射する、高反射率５％以上の反射特性を有する光制御反射膜である。
【選択図】 図４

Description

本発明は、液晶装置に関し、特に光ディスクなどの光記録媒体に情報を記録再生する際に用いられる液晶装置において、より高い効果が得られる。

近年、高画質の動画等を記録するために、光ディスクの情報記緑容量の高密度化、及び大容量化が強く望まれている。特に、近年携帯型機器としての商品化が進んできている。このような中で、光ディスクをモバイル用途で使用するために、光ピックアップ装置（具体的には、光検出部（光ディスクからの光検出）と光書込部（光ディスクへの光書き込み）を有する）の小型軽量化、低消費電力化、及び動作温度範囲の拡大が強く望まれている。

ところで、光ディスクの記録密度を大きくするためには、レーザ光を短波長化することと、対物レンズの開口数ＮＡを大きくすることとが必要である。例えば、ＣＤ（Ｃｏｍｐａｃｔ Ｄｉｓｃ）と比較して高密度化が図られたＤＶＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ Ｄｉｓｃ）では、開口数ＮＡが０．６の対物レンズと、波長が６６０ｎｍのレーザ光とを用いて大容量化を実現している。さらに、次世代高密度光ディスクでは、波長が４０５ｎｍのレーザ光と開口数ＮＡが０．６または０．８５の対物レンズとを用いてさらなる大容量化が実用化されつつある。
一方、ＣＤ用のレーザ光の波長は、７８５ｎｍである。

しかしながら、大容量化が図られた光ディスクでは、対物レンズの開口数ＮＡが大きくなるに従って、収差の影響が問題になってくる。例えば、光ディスクの記録領域にレーザ光が照射された際に、情報が記録された記録層上に照射されるレーザ光が透過する距離となる、光ディスクにおけるレーザ光の入射面と記緑層との間の光透過層の厚さｔ（以下、光ディスク基板厚さｔと称する）の誤差によって発生する収差は、開口数ＮＡの４乗に比例して増加する。
上記説明では、球面収差の収差補正を示したが、収差としては、他に、コマ収差、非点収差があり、これらの収差も液晶装置で補正することができる。

したがって、この収差を抑制するためには、光ディスク基板厚さｔの寸法公差を小さくすることが効果的となる。

しかしながら、光ディスク基板厚さｔの誤差は光ディスクの製造方法に依存するため、光ディスク基板厚さｔの寸法精度を高めることが非常に困難であるという問題がある。また、光ディスク基板厚さｔの寸法精度を高めることは、光ディスクの製造コストを増加させてしまうという不都合がある。したがって、光ピックアップ装置に、光ディスクを再生する際に生じる収差を補正する機能を有することが求められる。

そこで、近年、この収差を補正するのに液晶装置を用いる技術が開発されている。
特に液晶装置の中の収差補正セルと呼ばれることが多い。この液晶装置を光ピックアップ装置に組み込む場合、液晶装置を固定枠に固着する必要があり、この固着に紫外線硬化型接着剤が用いられている。

そのために、紫外線の照射により紫外線硬化型接着剤を硬化させる際に、この紫外線が液晶と配向膜に当たり液晶と配向膜が劣化し、液晶装置が紫外線劣化を生じたり、液晶装
置が紫外線を吸収し、発熱して高温になり、その結果、液晶装置の製品寿命が低下するという問題がある。

また、投射型表示装置では、光源からの紫外線をカットするために∪∨カットフィルタが用いられている。すなわち、投射型表示装置である液晶プロジェクタでは、光源から発生する紫外線、さらに可視光でも短い波長の光から液晶パネルその他の部品を保護するため、光源と液晶パネルとの間の光路に∪∨カットフィルタを配置している。

∪∨カットフィルタとしては、紫外線を吸収する∪∨吸収ガラス又はガラス基板に紫外線を反射する光反射制御膜を設けた∪∨反射ガラスが用いられている。

∪∨カットフィルタの機能は、４００ｎｍ以下の波長の紫外線と紫外線に近い可視光の一部をほぼ完全に遮り、これらの光線による部品の劣化を防止し、製品の寿命を長くすることにある。これに加えて、青色が過剰な超高圧水銀灯の青色の一部をカットし、色のバランスを改善することも要求されている。

このような段差部付光反射制御膜は、下記の特許文献１に示されている様に、半値波長（特許文献１によると、半値波長とは、そのフィルターの最大透過率の半分の透過率を示す波長、である）が４１５〜４３０ｎｍの範囲で良く、半値波長の許容範囲が広いため、製造が容易である。半値波長が４１５ｎｍより低いと、超高圧水銀灯の４０５ｎｍ近辺のピークを十分にカットすることができず、部品の劣化を防止することが困難になる。一方、４３０ｎｍより高くすると、製造上の半値波長のバラツキで４４０ｎｍ付近のピークの透過率に影響を及ぼし、段差部（図５のイの部分）を設けた意味がなくなってしまう。

また、段差部（図５のイの部分）の波長範囲を４３０〜４５０ｎｍとするのは、超高圧水銀灯の４４０ｎｍ付近のピークの透過率を調整して青色を抑制し、色のバランスを調整するためである。段差部での平均透過率を７０〜９０％、好ましくは８０〜９０％とするのは、色のバランス上から透過率をこの範囲とする必要があるからである。更に、４６０〜６６０ｎｍの波長範囲で９０％以上、好ましくは９５％以上の透過率を有する必要があるのは、光源の輝度を落とさずに投射光を明るくする必要があるからである。

下記の特許文献１に示されている図を当明細書の図５に示して説明すると、図５に示すグラフにおいて、ＢＫ７（ｎ＝１．５２の白板ガラス）なるガラスの上に成膜された段差部付光反射制御膜の透過率特性を実線イで示す。破線ロは超高圧水銀灯の輝度特性である。

この透過率特性を有する段差部付光反射制御膜はＴｉＯ２−ＳｉＯ２交互の３７層の膜のフィルタである。
半値波長が４２５ｎｍで、波長範囲４２８〜４５０ｎｍの範囲（段差部）の平均の透過率は約８５％である。４６０〜６６０ｎｍの波長範囲で９５％以上の高透過率になっている。

また、∪∨カットフィルタに設けられている反射防止膜は、光透過性基板の表面での反射を抑制し、可視光線の透過率を向上させる機能を有する。

また、反射防止膜は、光透過性基板の表面での反射を抑制し、可視光線の透過率を向上させる機能を有する。この反射防止膜は、無機被膜、有機被膜の単層または多層で構成される。

図５のように段差部付光反射制御膜を設けた∪∨カットフィルタは、超高圧水銀灯の４
０５ｎｍ近辺のピークより短波長の紫外線や可視光線を半値波長の設定で反射し、４４０ｎｍ付近のピークは段差部で透過率を調節することができる。そのため、紫外線による部品の劣化を防止できると共に、超高圧水銀灯の過剰な青色を確実に減色して色のバランスを調整することができる（特許文献１参照）。
特開２００３−１０７２４２号公報

上記した従来の∪∨カットフィルタにおいて、透過率特性を有する段差部付光反射制御膜は、図５のグラフにおいてイで示すように、４２０ｎｍ以下の波長の紫外線と紫外線に近い可視光の一部をほぼ完全に遮り、半値波長が４２５ｎｍで、波長範囲４２８〜４５０ｎｍの範囲（段差部）の平均の透過率は約８５％であり、４６０〜６６０ｎｍの波長範囲で９５％以上の高透過率になっていて、超高圧水銀灯の輝度特性に合った透過率特性を備えている。しかも、６６０〜８００ｎｍの波長範囲で９０％以上の高透過率になっている。

また、ＣＤは７８０ｎｍの波長、ＤＶＤは６６０ｎｍの波長、次世代光ディスク（ブルーレイ（Ｂｌｕ−ｒａｙ）規格又は、ｈｄ−ｄｖｄ規格）では４０５ｎｍの波長のレーザを用いる。

光ピックアップ装置において、収差を補正する液晶装置を液晶装置固定枠への固着するが、このとき紫外線硬化型接着剤を用いる。液晶装置の周囲を、あるいは周囲の一部を枠状の固定枠の周囲に紫外線硬化型樹脂を用いて接着し、液晶装置を固定枠に固定、あるいは支持させる。
この収差を補正する液晶装置の光入射側の面上に、これまでのＵＶカットフィルタを用いた場合、液晶装置の固定枠への固着する部分を避けて紫外線（ＵＶ）カットフィルタを配設する。さもないと、液晶装置の側面や液晶装置の周辺や下面に入った紫外線硬化型接着剤に紫外線が十分照射されず、紫外線硬化型接着材の硬化が十分に得られない問題が生じるためである。
一方、液晶装置上あるいは液晶を挟んでいるガラス基板、プラスチック基板上の所定の位置にのみ形成することで、液晶および配向膜を紫外線から保護し、液晶装置周辺の紫外線を透過することができるが、この時には、所定の場所のみにＵＶカットフィルタを配設するためにのマスクあるいはマスクパターンが必要になり、加工工数が増え、費用が増大する問題を有する。
また、従来の∪∨カットフィルタは、例えば上記したような段差部付光反射制御膜の波長−反射特性を有しており、６６０〜８００ｎｍの波長範囲で９０％以上の高透過率になっているために、前記ＤＶＤやＣＤに使用するレーザ光の波長である６６０ｎｍ及び７８５ｎｍ以外の波長領域でも９０％以上の高透過率を維持するものでしかなかった。

本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、収差を補正する液晶装置の固定枠への固着に使用する紫外線硬化型接着剤の硬化の為の紫外線が液晶または配向膜に照射するのを防ぎ、液晶装置の劣化等の問題を解決することを目的とする。
さらに半導体レーザから出射された光ビームの位相を制御して収差を補正し、且つ次世代光ディスク、ＤＶＤ、ＣＤのためのレーザ光の光波長特性に合った透過率特性を確実に備えた液晶装置を提供することを目的とする。
一方、紫外線を含む所定の反射光が、液晶装置上で反射され、有機材料からなる光学部材に当たり、その有機材料を劣化させる問題が生じることや、液晶装置上で反射した不要な光（特定の波長を有するレーザ光）が、この光の発光源である半導体レーザ素子に戻り、レーザ光の発光特性を落とす（例えば、光の強さが変動する、光の位相が変動する）問
題がある。そこで、本発明は不要な反射光を抑えた液晶装置を得ることを目的とする。
このように、本発明は液晶装置を紫外線接着剤で支持枠に取り付けるときに、硬化用紫外線で劣化しない液晶装置及び次世代光ディスクにも対応し且つ信頼性が高い液晶装置を得ることを目的とする。

上記課題を解決するために本発明の第１の手段は、封止された液晶を挟んで対向する基板の少なくとも一方の基板上方に配設される光制御反射膜が、少なくとも２つの低反射低域を有しこの低反射帯域と低反射帯域との間に高反射帯域を有することを特徴とする。

上記課題を解決するために本発明の第２の手段は、本発明の第１の手段において前記光反射制御膜の前記複数の低反射帯域の１つの低反射帯域が、波長４０５ｎｍを有する波長帯域であることを特徴とする。

上記課題を解決するために本発明の第３の手段は、本発明の第２の手段において前記光反射制御膜の前記複数の低反射帯域の１つの低反射帯域が、波長６６０ｎｍを有する波長帯域であることを特徴とする。

上記課題を解決するために本発明の第４の手段は、本発明の第３の手段において前記光反射制御膜の前記複数の低反射帯域の１つの低反射帯域が、波長７８５ｎｍを有する波長帯域であることを特徴とする。

上記課題を解決するために本発明の第５の手段は、本発明の第１乃至第４の手段のいずれかの一の手段において前記光反射制御膜は、高屈折率層の材料として、ＴｉＯ２を用い、低屈折率層の材料として、ＳｉＯ２を用い、前記高屈折率層と前記低屈折率層とが前記光透過性基板上に交互に繰り返し積層された誘電体多層膜で構成されていることを特徴とする。

上記課題を解決するために本発明の第６の手段は、液晶装置の光透過性基板に、３８０ｎｍ以下の波長の紫外線と紫外線に近い可視光の一部をほぼ完全に遮る光反射制御膜を形成して構成されたことを特徴とする。

上記課題を解決するために本発明の第７の手段は、本発明の第１の手段において前記光反射制御膜は、少なくとも４０５ｎｍ付近の波長を低反射率で透過させることを特徴とする。

上記課題を解決するために本発明の第８の手段は、本発明の第７の手段において前記光反射制御膜の４０５ｎｍ及びその近傍の波長の反射率が０．１％以下であることを特徴とする。

上記課題を解決するために本発明の第９の手段は、本発明の第６の手段において前記光反射制御膜は、波長４０５ｎｍ、波長６６０ｎｍ及びその近傍の波長の光を低反射率で透過させることを特徴とする。

上記課題を解決するために本発明の第１０の手段は、本発明の第６の手段において前記光反射制御膜は、波長４０５ｎｍ、波長６６０ｎｍ、波長７８５ｎｍ及びその近傍の波長の光を低反射率で透過させることを特徴とする。

上記課題を解決するために本発明の第１１の手段は、本発明の第６乃至第１０の手段の
いずれかの一の手段において前記光反射制御膜が高屈折率層の材料として、ＴｉＯ２、Ｔａ２Ｏ５、Ｎｂ２Ｏ５ が用いられ、低屈折率層の材料として、ＳｉＯ２あるいはＭｇＦ２が用いられていて、前記高屈折率層と前記低屈折率層とが前記光透過性基板上に交互に繰り返し積層された誘電体多層膜で構成されていることを特徴とする。

本発明に係る液晶装置によれば、収差を補正する液晶装置の固定枠への固着に使用する紫外線硬化型接着剤の硬化の為の紫外線を遮断して、液晶装置の劣化等の問題を解決するばかりか、半導体レーザから出射された光ビームの位相を制御して収差を補正し、且つ光ディスクの読みとりあるいは書き込みレーザ光の光波長特性に合った透過率特性を確実に備えることができる。

また、本発明に係る液晶装置によれば、波長が４０５ｎｍ近辺の反射を抑え、次世代用の光ディスクの読みとりあるいは書き込みレーザ光の光波長特性に合った透過率特性を備えることができる。

また、本発明に係る液晶装置によれば、半値波長が４０５ｎｍ近辺、及び６６０ｎｍ近辺で透過率が低反射率、すなわち高透過率になっていて、光ディスクの読みとりあるいは書き込みレーザ光の光波長特性に合った透過率特性を備えることができる。

また、本発明に係る液晶装置によれば、半値波長が４０５ｎｍ近辺、６６０ｎｍ近辺及び７８５ｎｍ近辺で透過率が高透過率になっていて、光ディスクの読みとりあるいは書き込みのレーザ光の光波長特性に合った透過率特性を備えることができる。

また、本発明に係る液晶装置によれば、半値波長が４０５ｎｍ近辺、６６０ｎｍ近辺及び７８５ｎｍ近辺で透過率が低反射率すなわち高透過率で透過させる光反射制御膜を容易に作製することができる。

また、光の波長が４０５ｎｍ及びその近傍で反射率が０．１以下と、紫外線での不要な反射光を極めて少なくしたので、紫外線を含む所定の反射光が、液晶装置上で反射され、有機材料からなる光学部材に当たり、その有機材料を劣化させる問題を防ぎ、液晶装置上で反射した不要な光（特定の波長を有するレーザ光）が、この光の発光源である半導体レーザ素子に戻り、レーザ光の発光特性を落とす（例えば、光の強さが変動する、光の位相が変動する）問題を防いだ、および不要な反射光を抑えたとの液晶装置を得ることができる効果を有する。このため、本発明は、信頼性が高く、光学特性が向上した液晶装置を得ることができる効果を有する。

非連続な低波長帯域となっており、低波長低域が非連続な波長−反射率特性を有する膜が配設されたことを特徴とする本発明の液晶装置は、従来技術の図５の製造費用に比べ、実際上の設計、製造が低コストになる効果も有している。

次に、図面を参照して本発明の好適な実施形態を説明する。

図１は本発明に係る液晶装置の概略構成を示す構成図、図２は同液晶装置の一部省略した平面図であり透視的に部分的に破断した図である。図３は本発明に係る液晶装置を組み込んだ光ピックアップ装置の概略構成を示す構成図、図４は本発明に係る液晶装置の反射率特性（透過率特性）を示すグラフである。

本発明に係る液晶装置７は、図１に示すように、液晶装置４０の第１の光透過性基板４１と第２の光透過性基板４７のそれぞれの外面に光反射制御膜５０を設けて構成してある。

液晶装置４０は、図１に示すように、第１の光透過性基板４１、第１の電極４２である第１のＩＴＯ膜（インジウム−錫−酸化物合金）、液晶層４４中の液晶の配向を制御する第１の配向膜４３、液晶層４４、第２の配向膜４５、第２の電極４６である第２のＩＴＯ膜、及び第２の光透過性基板４７を、この順に備えている。また、上記液晶装置４０は、枠形状をなす封止層４８を備えている。電極の材質をＩＴＯとしたが、他の材料、例えばＡｌ（アルミニュウム）、でも良い。

ここで、第１の電極４２および第２の電極４６は、それぞれ、第１の光透過性基板４１および第２の光透過性基板４７上であって、液晶層４４側に成膜されており、外部から印加される電圧信号に応じて液晶層４４の屈折率を変化させると共に、光を透過させる透明電極である。

封止層４８は、互いに対向する第１の光透過性基板４１と第２の光透過性基板４７とに挟まれていて、封止層の枠内に注入された液晶よりなる液晶層４４の液晶が封止層の枠である封止枠の外に漏れないようにしている。また、液晶層４４は、入射する光ビームの偏光方向に配向方向を一致させて設けられた液晶で形成された層である。

第２の電極４６は、図２に示すように、分割された電極パターン４６ａ、４６ｂ、４６ｃで構成されている。
図２は、図２を正面に見て、破断線より左側は上面から見た図であり、主に第１の電極４２を開示している。破断線より右側は、上側の第１の透明基板を及び第１の電極を破断削除し第２の電極４６を開示している。
図２において、導電粒子５１ａに対して電極端子４２ａが大きく表現されているが、実際は導電粒子５１ａの粒経が５μｍ前後であり、電極端子は導電粒子の径以上の幅またはその数倍の幅または長さを有している。この長さは封止部材幅である１ｍｍ前後になる。液晶層の厚みは５μｍ前後である。
図２において２点鎖線で示した部分は、第１の電極４２を示す仮想線である。
一方、第１の電極４２は、膜全体がひとつの電極パターン４２となっている。

さらに、図２に示すように、第１の光透過性基板４１には、電極端子部４９ａ、４９ｂ、４９ｃ、４９ｄが形成されている。そして、この電極端子部４９ａ、４９ｂ、４９ｃ、４９ｄは、それぞれ、給電線５１ａ、５１ｂ、５１ｃ、５１ｄを介して、それぞれに、電極パターン４２、４６ａ、４６ｂ、４６ｃに接続されている。また、これらの電極端子部４９ａ、４９ｂ、４９ｃ、４９ｄは、液晶装置４０に対して外部から電圧信号を入力するために利用される。
電極端子４９ａは、給電線５１ａを経由して、絶縁接着材の中に導電粒子５１ｅを混入したところの異方性導電接着剤よりなる枠状の液晶を封止する封止層４８により、すなわち導電粒子５１ｅを介して、第１の光透過性基板４１の電極端子４２ａと接続し、さらに第１の電極４２と接続される。このようにして第２の透明基板４７上の信号が第１の透明基板４１に信号を供給する。
すなわち異方性導電接着剤の導電粒子５１ｅにより、対向する第１の光透過性基板４１上の配線あるいは電線と第２の光透過性基板４７上の所定の配線あるいは所定の電線とが接続あるいは電気的導通される。

ここで、光ディスク基板厚さｔに応じて、後述する光ピックアップ装置において、対物
レンズと光源との間に配置した液晶装置４０に印加する電圧信号を変化させることにより、位相変化を生じさせて収差を補正している。

つまり、第１の電極４２を共通電位として、電極パターン４６ａ、４６ｂ、４６ｃにそれぞれ所定の電圧差を印加することにより、電極パターン４６ａ、４６ｂ、４６ｃに対応する領域の液晶層４４の液晶の配向方向をそれぞれ変化させて各領域を通過するレーザ光に位相変化を生じさせ、光ディスク基板厚さｔに起因する光路差（収差）を補正している。これにより、光ディスクの記録層に収差が無い状態で集光することが可能になる。

光反射制御膜５０は、高屈折率層の材料として、ＴｉＯ２、ＺｒＯ２が用いられ、低屈折率層の材料として、ＳｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３及びＭｇＦ２が用いられていて、高屈折率層と低屈折率層とが液晶装置４０の光透過性基板（第１、第２の光透過性基板４１、４７）上に交互に繰り返し積層された誘電体多層膜で構成されている。この場合、第１、第２の光透過性基板４１、４７の厚みは０．５ｍｍであり、光反射制御膜５０の厚みは０．３２μｍである。

上記した誘電体多層膜の成膜方法は、例えば真空蒸着法、イオンプレーティング法、スパッタリング法、ＣＶＤ法、飽和溶液中での化学反応により析出させる方法等を採用することができる。

光反射制御膜５０は、高屈折率層と低屈折率層とが交互にそれぞれ同じ光学的膜厚で繰り返し積層された繰り返し交互層を有する。膜厚の基本的な設計では、繰り返し交互層として、（０．５Ｈ、１Ｌ、０．５Ｈ）５のように表される。ここで、カットしたい波長の中心近くの波長を設計波長として、高屈折率層（Ｈ）の膜厚を光学的膜厚ｎｄ＝１／４λの値を１Ｈとして表記し、低屈折率層（Ｌ）を同様に１Ｌとする。
Ｓはスタック数と呼ばれる繰り返しの回数で、括弧内の構成を周期的に繰り返すことを表している。実際に積層される層数は２Ｓ＋１層となり、Ｓの値を大きくすると吸収一透過へ変化する立ち上がり特性（急峻さ）を急にすることができる。Ｓの値としては３から２０程度の範囲から選定される。この繰り返し交互層によって、カットされる特定の波長が決定される。

透過帯域の透過率を高くし、リップルと呼ばれる光透過率の凹凸をフラットな特性にするためには、繰り返し交互層の基板近くと、媒質近くの数層ずつの膜厚を変化させて最適設計を行う。そのため、基板の上から順に、０．５ＬＨ・・・ＨＬ（ＨＬ）５ＨＬ・・・Ｈ、０．５Ｌのように表記される。このような多層膜カットフィルタの設計は市販のソフトウエアを用いて理論的に行うことができる。
具体的には、参考文献：ＯＰＴＲＯＮＩＣＳ誌１９９９ＮＯ．５Ｐ．１７５−１９０に示しされている。

このようなソフトウエアを用いることによって、図４に示す光反射制御膜５０の高温３層ＡＲシュミュレーションを得ることが出来た。
実施例では、白板ガラス（形式：ＯＡ−１０Ｆ、メーカ：ＮＥＧ社）よりなるガラス基板の上に、ＳｉＯ２層−ＴｉＯ２層−ＳｉＯ２層−ＴｉＯ２層−ＳｉＯ２層からなる５層の誘電体多層膜を形成し、反射率−波長特性を測定したところ、図４の特性グラフが得られた。このグラフは、前記の如く中ミレーションであるが、実際の測定でもほぼ同じ特性を示した。とくに図４の波長４０５ｎｍで反射率０．１％との特性は、実際の測定でも、ほぼ同じ値が得られた。
この５層ＡＲ（５層反射防止膜）のシュミュレーションは、この５層ＡＲに分光した光を当てて反射（弗化マグネシウム反射を１００％としての校正されている反射）を測定したものである。

この５層ＡＲシュミュレーションは、３８０ｎｍ以下の波長の紫外線と紫外線に近い可視光の一部をほぼ完全に遮り、波長が４０５ｎｍ（青色レーザ光）、６６０ｎｍ及び７８５ｎｍ及びその近傍で反射率が約０．３％以下の高透過率あるいは極低反射率特性を有しているので、ＤＶＤとＣＤで使用するレーザ光に対応した透過率特性あるいは反射率特性を備えている。

図４より明らかな如く、封止された液晶を挟んで対向する基板の上方に、複数の低反射帯域である波長帯域（中心波長で示す）４０５ｎｍと６６０ｎｍと７８０ｎｍが示されており、低反射波長帯域４０５ｎｍと低反射波長帯域６６０あるいは低反射波長帯域７８０とは５００ｎｍの反射率４．８％を挟んで、非連続な低波長帯域となっており、低波長低域が非連続な波長−反射率特性を有する膜が配設されている。
このような波長特性を有する多層膜は、従来技術の図５の製造費用に比べ、実際上の製造が低コストになる効果も有している。

また、封止された液晶を挟んで対向する基板の少なくとも一方の基板上方に配設される光制御反射膜が、図４の特性を有している。
波長４００ｎｍと波長６６０ｎｍの２つに低反射低域を有しこの低反射帯域と低反射帯域との間に、波長５１０ｎｍで反射率４．７５％の高反射帯域を有する。
また、波長７８０ｎｍでも、低反射帯域としている。
さらに、波長３８０ｎｍ近傍で紫外線硬化型接着材の硬化用紫外線を反射する、高反射率５％以上の反射特性を有する光制御反射膜である。

上記した本発明に係る液晶装置７は、図３に示すように、光ピックアップ装置１に組み込まれている。すなわち、光ピックアップ装置１は、半導体レーザ（光源）２、コリメータレンズ３、回折格子４、１／２波長板５、ビームスプリッタ６、液晶装置７、１／４波長板８、対物レンズ９、図示しないアクチュエータ、このアクチュエータの可動部（保持手段）１０、集光レンズ１１、光検出器１２、集光レンズ１３、円柱レンズ１４、光検出器１５、及び液晶駆動回路１６を備えている。

半導体レーザ２は波長λ＝４０５ｎｍの光ビームを出射している。この半導体レーザ２から出射された光ビームは、コリメータレンズ３により平行光ビームとされる。そして、この平行光ビームは、回折格子４でメインビームとトラッキング用の２つのサブビームとの３つの光ビームに分割される。

また、３つの光ビームは、１／２波長板５、ビームスプリッタ６、液晶装置７、１／４波長板８をそれぞれ通過して、対物レンズ９によって光ディスク１９上に集光される。対物レンズ９としては、開口数ＮＡ＝０．８５のものが使用される。

液晶装置７、１／４波長板８、対物レンズ９は、レンズホルダ（固定枠）等で構成される可動部１０に一体的に保持されており、図示しない磁石やコイルを用いてフォーカス方向とトラッキング方向の２方向に一体駆動される。

半導体レーザ２から出射された光ビームの一部である特定の光成分は、ビームスプリッタ６を透過し液晶装置７と１／４波長板８を透過した後に、前記光ビームは対物レンズ９でよりピンポイント状態に集光されて、光ディスク１９面上を照射する。
また、半導体レーザ２から出射された光ビームの他の光成分は、ビームスプリッタ６で反射される。すなわち、光ビームの他の光成分は、ビームスプリッタ６により光検出器１２の方向に反射される。ビームスプリッタで反射した後に、この光ビームは、集光レンズ１１を通過して、光検出器１２に集光される。そして、この集光された光ビームに対する
光検出器１２での出力が、光ディスク１９に対するレーザ出力を制御する目的に使用される。１／２波長板５は、回転させられることにより、光検出器１２への光ビームの入射光量を調整するものである。

光ディスク１９で反射された光ビームは、再び対物レンズ９に入射して、１／４波長板８及び液晶装置７を通過し、ビームスプリッタ６で反射される。このビ−ムスプリッタ６で反射された光ビームは、集光レンズ１３および円柱レンズ１４を通過して、光検出器１５に入射する。そして、この光検出器１５において、フォーカス誤差信号、トラッキング誤差信号、及び情報再生信号が検出される。光検出器１５は低ノイズ化のためにアンプが内蔵されており、光検出器１５に入射した光ビームは光電変換後に電涜電圧変換がなされて出力される。

光ディスク１９は、透明基板１９ａ、記録層１９ｂ及びダミー基板１９ｃをこの順に備えている。

透明基板１９ａは、光ディスク１９を保護する保護層の役割を果たしている。また、記録層１９ｂは、光ビームの照射により、情報を記録する層である。さらに、上記ダミー基板１９ｃは、光ディスク１９の強度を強める役割を果たす。

そして、この光ディスク１９では、透明基板１９ａと記録層１９ｂとダミー基板１９ｃが接合されており、透明基板１９ａと記録層１９ｂとダミー基板１９ｃとを合わせた光ディスク１９のトータル厚みが、例えば１．２ｍｍとなっている。また、透明基板１９ａの光ディスク基板厚さｔは１００μｍを目標として製造されるが、必ず、厚み誤差が発生する。それゆえ、一枚の光ディスク内でも周方向や半径位置によって光ディスク基板厚さｔが変化してしまう。他の光ディスクの使用を考慮すると、さらに大きな厚み誤差が生じてしまう。

液晶装置７は、液晶駆動回路１６と、ＦＰＣ等によりアクチュエータ内部で電気配線されている。また、液晶駆動回路１６により液晶装置７の電極に印加する電圧を制御することで、液晶装置７は、光ディスク１９の透明基板１９ａの厚み誤差で発生する収差を補正するようになっている。つまり、液晶装置７は、半導体レーザ２から出射された光ビームの位相を制御して収差を補正する。

上記したように、液晶装置７の光反射制御膜５０は、３８０ｎｍ以下の波長の紫外線を遮り、波長が４０５ｎｍ、６６０ｎｍ、７８５ｎｍ及びその近傍の波長で透過率が約０．３％以下の超低反射率になっているために、半導体レーザ２が、波長λ＝４０５ｎｍの光ビームを出射しているので、液晶装置７において、この光ビームが選択されて、半導体レーザ２から出射された光ビームの位相を制御して収差が補正される。

なお、半導体レーザ２が、波長λ＝６６０ｎｍの光ビームを出射した場合には、液晶装置７において、この光ビームが選択される。さらに、半導体レーザ２が、波長λ＝７８５ｎｍの光ビームを出射した場合には、液晶装置７において、この光ビームが選択されて、半導体レーザ２から出射された光ビームの位相を制御して収差が補正される。

上記した本発明の実施の形態１によれば、収差を補正する液晶装置４０の固定枠への固着に使用する紫外線硬化型接着剤の硬化の為の紫外線を遮断して、液晶装置４０の劣化等の問題を解決するばかりか、半値波長が４０５ｎｍ近辺、６６０ｎｍ近辺及び７８５ｎｍ近辺で透過率が高透過率になっていて、ＤＶＤとＣＤ等の光ディスク装置のためのレーザ光の光波長特性に合った透過率特性を備えることができる。

また、本発明に係る液晶装置７では、参考文献（ＯＰＴＲＯＮＩＣＳ誌１９９９ＮＯ．５Ｐ．１７５−１９０）に示されているようなソフトウエアを用いることによって、光反射制御膜５０に、少なくとも４０５ｎｍ付近の波長のみを高透過率で透過させる機能を付与するこで、液晶装置７は、収差を補正する液晶装置４０の固定枠への固着に使用する紫外線硬化型接着剤の硬化の為の紫外線を遮断して、液晶装置の劣化等の問題を解決するばかりか、４０５ｎｍ近辺における波長のみの透過率が高透過率になっていて、ＤＶＤ等の光ディスク装置のためのレーザ光の光波長特性に合った透過率特性を備えることになる。

また、透過率特性（反射率特性）あるいは光の分光特性を示すグラフで、光の波長４０５ｎｍから７８５ｎｍの全区間を低反射率にしようとすると、参考文献（ＯＰＴＲＯＮＩＣＳ誌１９９９ＮＯ．５Ｐ．１７５−１９０。特に図１１）に示されているように、多層膜の層数を増やすことで光の波長特性を急峻にすることができるが、分光特性あるいは光の分光特性のリップルが大きくなる問題が指摘されている。このリップルを少なくするためには多層膜の層数を減らせば、波長特性が鈍ってしまう（緩やかになる）と言う問題が生じるので、目的とする光波長特性を得るためには、ソフトの計算値を試行錯誤して決める必要があり、設計時間などの工数が多く掛かりコストダウンが得れない問題を有していた。
一方、本発明は非連続な波長帯域となっており、低波長低域が非連続な波長−反射率特性を有する膜が配設されたことを特徴とするので、本発明の液晶装置は、従来技術の図５の設計費を含む製造費用に比べ、設計費を含む製造が低コストになる効果も有している。
なぜなら本発明は、図４に示した如く、リップルを除去する必要が無く、このため光波長特性が急峻な特性とすることは容易に得られ、設計工数の削減、実験の回数の削減等のコストダウンの効果が得られるとともに、分光特性が急峻な物が得られ、光波長４０５ｎｍ以下の光を正確にシャットダウンする効果が得られる。
たとえ、低反射率を示すリップルの光波長が３８０ｎｍであったとしても、リップルのため簡単な条件設定でリップルの光波長を３８０ｎｍからずらすことは容易である。
上記の効果に伴い、製造に於ける良品の歩留まりが向上する効果も得られる。

上記説明では、反射膜を封止された液晶を挟んで対向する第２の光透過性基板基板の上に配設したが、必要に応じて第１の光透過性基板基板の下側にも配設しても良い。
また、上記説明では、反射膜を封止された液晶を挟んで対向する第２の光透過性基板基板の上に配設したが、偏光板や位相差板やタッチパネル等が第２の光透過性基板基板の上に配設されるときには、これらを構成するシート状あるいは板状の部材の上面あるいは下面あるいは内面に本発明の反射膜である、複数の低反射帯域が非連続となる波長−反射率特性を有する膜を配設しても本発明の効果は得られる。

本発明に係る液晶装置によれば、収差を補正する液晶装置の固定枠への固着に使用する紫外線硬化型接着剤の硬化の為の紫外線を遮断して、液晶装置の劣化等の問題を解決するばかりか、半導体レーザから出射された光ビームの位相を制御して収差を補正し、且つＤＶＤのためのレーザ光の光波長特性に合った透過率特性を確実に備えることができるという効果を有していて、光ディスクなどの光記録媒体に情報を記録再生する際に用いられる液晶装置等に有用である。

本発明に係る液晶装置の概略構成を示す構成図である。 同液晶装置の一部省略した平面図であり、一部を破断した平面図でもある。 本発明に係る液晶装置を組み込んだ光ピックアップ装置の概略構成を示す構成図である。 本発明に係る液晶装置の透過率特性（反射率特性）を示すグラフである。 超高圧水銀灯の輝度分布及び∪∨カットフィルタの光反射制御膜と紫外線吸収ガラスの分光透過率を示すグラフである。

符号の説明

７ 液晶装置
４０ 液晶装置
４１ 第１の光透過性基板
４７ 第２の光透過性基板
５０ 光反射制御膜

Claims (12)

1. 封止された液晶を挟んで対向する基板の少なくとも一方の基板上方に配設される光制御反射膜が、少なくとも２つの低反射帯域を有しこの低反射帯域と低反射帯域との間に高反射帯域を有することを特徴とする液晶装置。
2. 前記光反射制御膜の前記複数の低反射帯域の１つの低反射帯域が、波長４０５ｎｍを有する波長帯域であることを特徴とする請求項１に記載の液晶装置。
3. 前記光反射制御膜の前記複数の低反射帯域の１つの低反射帯域が、波長６６０ｎｍを有する波長帯域であることを特徴とする請求項２に記載の液晶装置。
4. 前記光反射制御膜の前記複数の低反射帯域の１つの低反射帯域が、波長７８５ｎｍを有する波長帯域であることを特徴とする請求項３に記載の液晶装置。
5. 前記光反射制御膜は、高屈折率層の材料として、ＴｉＯ２を用い、低屈折率層の材料として、ＳｉＯ２を用い、前記高屈折率層と前記低屈折率層とが前記光透過性基板上に交互に繰り返し積層された誘電体多層膜で構成されていることを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか一に記載の液晶装置。
6. 液晶装置の光透過性基板に、３８０ｎｍ以下の波長の光を遮る光反射制御膜を形成して構成されたことを特徴とする液晶装置。
7. 前記光反射制御膜は、少なくとも４０５ｎｍ付近の波長を低反射率で透過させることを特徴とする請求項６に記載の液晶装置。
8. 前記光反射制御膜の４０５ｎｍ及びその近傍の波長の反射率が０．１％以下であることを特徴とする請求項７に記載の液晶装置。
9. 前記光反射制御膜は、波長４０５ｎｍ、波長６６０ｎｍ及びその近傍の波長の光を低反射率で透過させることを特徴とする請求項６に記載の液晶装置。
10. 前記光反射制御膜は、波長４０５ｎｍ、波長６６０ｎｍ、波長７８５ｎｍ及びその近傍の波長の光を低反射率で透過させることを特徴とする請求項６に記載の液晶装置。
11. 前記光反射制御膜は、高屈折率層の材料として、ＴｉＯ２を用い、低屈折率層の材料として、ＳｉＯ２を用い、前記高屈折率層と前記低屈折率層とが前記光透過性基板上に交互に繰り返し積層された誘電体多層膜で構成されていることを特徴とする請求項６乃至請求項１０のいずれか一に記載の液晶装置。
12. 封止された液晶を挟んで対向する基板の少なくとも一方の基板上方に配設される光制御反射膜が、波長４０５ｎｍの低反射帯域を有することを特徴とする液晶装置。
    

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