JP2015215502A - ガラスセル、液晶素子及びこれらの製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】陽極接合時に高電圧を印加した際に、板ガラスに形成されている素子に絶縁破壊が生じるのを防止する。【解決手段】液晶レンズ１を製造する工程で、第１のガラス板２の高抵抗膜９などの素子が形成された面に金属又は半導体からなる第１の中間膜１１を形成するとともに、第１の中間膜１１に第１のガラススペーサ４を重ねた状態で、第１の中間膜１１と第１のガラス板２の素子が形成された面と反対の面側に形成された電極１３とを電気的に短絡して同電位に保ちながら、第１の中間膜１１と第１のガラススペーサ４との間に電圧を印加することにより、第１の中間膜１１と第１のガラススペーサ４とを陽極接合する。【選択図】図４

Description

本発明は、ガラスセル、液晶素子及びこれらの製造方法に関する。

周知のように、液晶レンズは、液晶に印加する電圧によって屈折率が変化する液晶素子であり、液晶に電圧を印加するための透明電極や、高抵抗膜などの素子を備えたガラスセルの内部空間に液晶を封入することにより製造される（例えば、特許文献１を参照）。

ガラスセルは、間隔を置いて配置された２枚のガラス板と、これら２枚のガラス板の間に配置され、開口部を有するガラススペーサとを備えている。それぞれのガラス板とガラススペーサは互いに接合されており、ガラススペーサの開口部に対応するガラスセルの内部空間に液晶を封入して液晶層を形成することにより液晶レンズが製造される。なお、液晶レンズでは液晶層が２層に分割される場合もあり、この場合には間隔を置いて配置された３枚のガラス板の間にガラススペーサがそれぞれ配置されたガラスセルが用いられる。

ガラス板とガラススペーサの接合には、樹脂接着剤を用いることもあるが、接着部の気密性、耐熱性、耐湿性、耐薬品性が低く、ガスが発生するなどの問題がある。そこで、例えば特許文献２には、樹脂接着剤を用いる代わりに、ガラス板とガラススペーサを陽極接合することが開示されている。ここで、ガラス同士は直接陽極接合できないため、ガラス板とガラススペーサとの間に金属又は半導体からなる中間層を介在させ、この中間層を介して板ガラスとガラススペーサとが陽極接合される。

特開２０１１−１８０３７３号公報 特開２０１４−３２３１３号公報

ところで、ガラス板とガラススペーサとを陽極接合する場合、陽極接合部周辺に高電圧を印加する必要がある。

しかしながら、ガラス板に形成される素子は高電圧に対する耐性が低いものも多く、陽極接合時に印加された高電圧により、素子に絶縁破壊が生じる場合がある。詳細には、例えば、印加された高電圧で高抵抗膜と透明電極の間を仕切る透明絶縁膜が絶縁破壊され、高抵抗膜と透明導電膜間で通電する、または異常放電が発生し、膜剥がれや抵抗値が大きく変化するなどして、液晶レンズの性能上も致命的な欠陥となり得る。

以上の実情に鑑み、本発明は、陽極接合時に高電圧を印加した際に、ガラス板に形成されている素子に絶縁破壊が生じるのを防止することを課題とする。

上記課題を解決するために創案された本発明に係るガラスセルの製造方法は、一方の面に素子が形成されたガラス板と、ガラス板の素子が形成された面側に陽極接合により積層一体化される複数のガラス物品とを備え、液晶を封入するための内部空間を有するガラスセルの製造方法であって、ガラス板の素子が形成された面側又はガラス板に積層一体化されたガラス物品に、金属又は半導体からなる中間層を形成するとともに、中間層に接合対象となる新たなガラス物品を重ねた状態で、中間層とガラス板とを同電位に保ちながら、中間層と接合対象のガラス物品との間に電圧を印加することにより、中間層と接合対象のガラス物品とを陽極接合する工程を備えていることを特徴とする。ここで、「ガラス板の素子が形成された面側」には、ガラス板の表面とガラス板に形成された素子の表面とが含まれる。

このような構成によれば、中間層と接合対象のガラス物品とを陽極接合する際に、中間層と接合対象のガラス物品との間に高電圧を印加しても、中間層とガラス板とが同電位に保たれているため、ガラス板中に高電圧が作用しにくくなる。その結果、ガラス板に形成されている素子が電圧によってダメージを受けて、絶縁破壊するという事態を確実に低減することができる。

上記の構成において、ガラス板の素子が形成された面の反対の面側に電極を形成するとともに、中間層と電極とを短絡することにより、陽極接合時に中間層とガラス板とを同電位に保つことが好ましい。ここで、「ガラス板の素子が形成された面の反対の面側に電極を形成する」には、ガラス板の素子が形成された面の反対の面に直接電極が形成される場合と、ガラス板の素子が形成された面の反対の面に他部材を介して電極が形成される場合とを含む。

このようにすれば、中間層と接合対象のガラス物品とを陽極接合する際に、中間層とガラス板とを簡単且つ確実に同電位に保つことが可能となる。

上記の構成において、前記素子が高抵抗膜を備え、前記高抵抗膜が、積層方向から見た場合に、前記中間層と重ならない領域に形成されていることが好ましい。

このようにすれば、中間層と接合対象となるガラス物品とを陽極接合する際に、高電圧が積極的に印加される領域（電気力線が形成される領域）から高抵抗膜の形成領域を遠ざけることができる。そのため、積層方向から見て、高抵抗膜と中間層が重なっている場合に比して、高電圧による高抵抗膜の絶縁破壊をより確実に防止できる。

上記課題を解決するために創案された本発明に係る液晶素子の製造方法は、上記の方法により製造されたガラスセルの内部空間に液晶を封入し、液晶層を形成する工程を備えていることを特徴とする。

このような構成によれば、絶縁破壊による素子のダメージが可及的に低減されているため、液晶素子としての所期の機能を十分に発揮することが可能となる。

上記課題を解決するために創案された本発明に係るガラスセルは、一方の面に素子が形成されたガラス板と、ガラス板の素子が形成された面側に陽極接合により積層一体化される複数のガラス物品とを備え、液晶を封入するための内部空間を有するガラスセルであって、複数のガラス物品のそれぞれは、金属又は半導体からなる中間層を介して、ガラス板の素子が形成された面側に陽極接合されるとともに、高抵抗膜が、積層方向から見た場合に、中間層と重ならない領域に形成されていることを特徴とする。

すなわち、ガラス板の素子が形成された面側に中間層を介してガラス物品を陽極接合する場合、中間層に高電圧が印加される。したがって、上記の構成によれば、陽極接合時に、高電圧が積極的に印加される領域（電気力線が形成される領域）から高抵抗膜の形成領域を遠ざけることができるため、ガラス板に形成されている高抵抗膜が高電圧によって、その抵抗値が変化するあるいは、絶縁破壊するという事態を確実に低減することができる。

上記課題を解決するために創案された本発明に係る液晶素子は、上記のガラスセルと、ガラスセルの内部空間に封入された液晶層とを備えていることを特徴とする。

このような構成によれば、絶縁破壊による素子のダメージが可及的に低減されているため、液晶素子としての所期の機能を十分に発揮することが可能となる。

以上のように本発明によれば、陽極接合時に高電圧を印加した際に、板ガラスに形成されている素子に高電圧が作用しにくくなるため、素子が絶縁破壊するのを防止することができる。

本発明の第１実施形態に係る液晶レンズの断面図である。 第１実施形態に係る液晶レンズのＶ１電極とＶ２電極を示す平面図である。 第１実施形態に係る液晶レンズの製造方法を説明するための断面図である。 第１実施形態に係る液晶レンズの製造方法を説明するための断面図である。 第１実施形態に係る液晶レンズの製造方法を説明するための断面図である。 第１実施形態に係る液晶レンズの製造方法を説明するための断面図である。 第１実施形態に係る液晶レンズの製造方法を説明するための断面図である。 本発明の第２実施形態に係る液晶レンズの断面図である。 第２実施形態に係る液晶レンズの製造方法を説明するための図であって、（ａ）は平面図、（ｂ）は側面図をそれぞれ示す。 第２実施形態に係る液晶レンズの製造方法を説明するための図であって、（ａ）は平面図、（ｂ）は側面図をそれぞれ示す。 第２実施形態に係る液晶レンズの製造方法を説明するための図であって、（ａ）は平面図、（ｂ）は側面図をそれぞれ示す。 第２実施形態に係る液晶レンズの製造方法を説明するための図であって、（ａ）は平面図、（ｂ）は側面図をそれぞれ示す。 第２実施形態に係る液晶レンズの製造方法を説明するための図であって、（ａ）は平面図、（ｂ）は側面図をそれぞれ示す。 第２実施形態に係る液晶レンズの製造方法を説明するための図であって、（ａ）は平面図、（ｂ）は側面図をそれぞれ示す。 第２実施形態に係る液晶レンズの製造方法を説明するための図であって、（ａ）は平面図、（ｂ）は側面図をそれぞれ示す。 第２実施形態に係る液晶レンズの製造方法を説明するための側面図である。 第２実施形態に係る液晶レンズの製造方法を説明するための平面図である。

以下、本発明の実施形態を添付図面を参照して説明する。

＜第１実施形態＞
本発明の第１実施形態に係る液晶素子としての液晶レンズ１は、間隔を置いて配置された第１及び第２のガラス板２，３と、第１のガラス板２と第２のガラス板３との間に配置されたガラススペーサ４とを備えている。ここで、この実施形態では、第１のガラス板２を「一方の面に素子が形成されたガラス板」とし、第２のガラス板３及びガラススペーサ４を「ガラス物品」とする。

第１のガラス板２、第２のガラス板３及びガラススペーサ４としては、アルカリ金属成分を含有するガラスが用いられる。

第１のガラス板２には、第２のガラス板３と対向する側の面に透明なＶ１電極５とＶ２電極６とが設けられおり、第２のガラス板３には、第１のガラス板２と対向する側の面に透明なＶ０電極７が設けられている。

ガラススペーサ４は平面視で円形状をなす開口部４ａを有しており、この開口部４ａが第１のガラス板２と第２のガラス板３によって両側から閉鎖され、液晶レンズ１の内部空間を区画形成している。

液晶レンズ１の内部空間には、外部空間とガラススペーサ４の開口部４ａとを連通する通路（図示省略）から液晶が封入され、液晶層８が１層形成されている。

第１のガラス板２には、液晶レンズ１の駆動電圧を低下させるために、透明な高抵抗膜９が形成されている。

高抵抗膜９と電極５，６との間には、両者を絶縁するための透明な絶縁層１０が設けられている。

高抵抗膜９は、酸化亜鉛、アルミニウム亜鉛酸化物、インジウムスズ酸化物、アンチモンスズ酸化物、ガリウム亜鉛酸化物、シリコン亜鉛酸化物、スズ亜鉛酸化物、ホウ素亜鉛酸化物、ゲルマニウム亜鉛酸化物のうちの少なくとも一種を含むことが好ましい。この実施形態では、高抵抗膜９は、アルミニウム亜鉛酸化物（ＺｎＯ−Ａｌ）から形成されている。

絶縁層１０は、二酸化ケイ素、酸化アルミニウム、酸化チタン、酸化タンタル、酸化ジルコニウム、フッ化マグネシウムのうちの少なくとも一種を含むことが好ましい。この実施形態では、絶縁層１０は、二酸化ケイ素（ＳｉＯ_２）から形成されている。

なお、図示しないが、第１のガラス板２の絶縁層１０には、液晶層８側に配向膜が形成されており、第２のガラス板３のＶ０電極７には、液晶層８側に配向膜が形成されている。

図２に示すように、Ｖ１電極５は、円形の開口部５ａを有しており、この開口部５ａの内側に円形のＶ２電極６が設けられている。

ガラススペーサ４は、第１のガラス板２と第２のガラス板３とのそれぞれに陽極接合されている。詳細には、図１に示すように、第１のガラス板２とガラススペーサ４との間には、中間層としての第１の中間膜１１が介在しており、ガラススペーサ４と第２のガラス板３との間には、中間層としての第２の中間膜１２が介在している。

中間膜１１，１２は、金属又は半導体から形成され、例えば、Ａｌ，Ｓｉ，Ｆｅ，Ｔｉ，Ｎｉ，Ｃｒ，Ｃｕのうちの少なくとも一種を含む材料から形成されることが好ましい。この実施形態では、中間膜１１，１２は、Ａｌで形成されている。

ここで、図１中の符号１３は、後述する陽極接合時に利用される電極であり、第１のガラス板２の素子が形成されている面と反対側の面に、例えばスパッタリング法やＣＶＤ法などの公知の方法で形成される。

電極１３としては、導電材料であれば特に限定されるものではないが、例えば、Ａｌ，
Ｓｉ，Ｆｅ，Ｔｉ，Ｎｉ，Ｃｒ，Ｃｕのうちの少なくとも一種を含むことが好ましい。後述するダミー電極１４の電極１４ｂも同様とする。この実施形態では、電極１３，１４ｂは、中間膜１１，１２と同様に、Ａｌで形成されている。

図１に示すように、高抵抗膜９の外径ａは、Ｖ２電極６の外径ｂよりも大きく、かつ、第１の中間膜１１の内径ｃよりも小さい。すなわち、高抵抗膜９は、Ｖ２電極６の全体を覆うとともに、第１の中間膜１１の内径の内側に配置されている。

なお、配向膜は第１の中間膜１１の内径の内側に設けられていることが好ましい。また、高抵抗膜９及び配向膜は、第１の中間膜１１と第２の中間膜１２のうちの小さい方の内径の内側に設けられていることが好ましい。更に、第１の中間膜１１、第２の中間膜１２及び電極１３は、実質的に同じ大きさであることが好ましい。

以上のように構成された液晶レンズ１は、Ｖ１電極５とＶ０電極７との間と、Ｖ２電極６とＶ０電極７との間に電圧を印加することにより、液晶層８の屈折率が変化し、焦点距離の調整が可能となる。

次に、本実施形態に係る液晶レンズ１の製造方法を、図３〜図７を参照しながら説明する。

まず、図３に示すように、Ｖ１電極５、Ｖ２電極６、高抵抗膜９などの所定の素子が形成された第１のガラス板２の一方の面側に第１の中間膜１１を形成するとともに、第１のガラス板２の他方の面側に電極１３を形成する。この実施形態では、第１の中間膜１１は、第１のガラス板２に形成された絶縁層１０の上に形成され、電極１３は、第１のガラス板２の素子が形成されていない他方の面の上に直接形成される。

図４に示すように、第１のガラス板２の一方の面に形成された第１の中間膜１１にガラススペーサ４を重ねるとともに、ガラス板１４ａと電極１４ｂとからなるダミー電極１４を、ガラススペーサ４にガラス面同士が接触するように重ねる。そして、ダミー電極１４の電極１４ｂと第１の中間膜１１とを電源１５を介して電気的に接続するとともに、第１の中間膜１１と第１のガラス板２に形成された電極１３とを電気的に短絡する。この状態で、電源１５により、ダミー電極１４の電極１４ｂと、第１の中間膜１１との間に電圧を印加し、第１の中間膜１１とガラススペーサ４とを陽極接合する。ここで、この実施形態では、ダミー電極１４の電極１４ｂと第１の中間膜１１とを電源１５を介して電気的に接続する回路と、第１の中間膜１１と第１のガラス板２に形成された電極１３とを電気的に短絡する回路とが、それぞれ接地されている。

図５に示すように、陽極接合後にダミー電極１４を取り外すとともに、ガラススペーサ４の陽極接合した面と反対側の面（ガラス面）に第２の中間膜１２を形成する。

図６に示すように、Ｖ０電極７などの所定の素子が一方の面に形成された第２のガラス板３を、Ｖ０電極７がＶ１電極５及びＶ２電極６と対向するように、第２の中間膜１２に重ねる。これとともに、ダミー電極１４を第２のガラス板３にガラス面同士が接触するように重ねる。そして、ダミー電極１４の電極１４ｂと第２の中間膜１２とを、電源１５を介して電気的に接続するとともに、第２の中間膜１２と第１のガラス板２に形成された電極１３とを電気的に短絡する。この状態で、電源１５により、ダミー電極１４の電極１４ｂと、第２の中間膜１２との間に電圧を印加し、第２の中間膜１２と第２のガラス板３とを陽極接合する。陽極接合後、ダミー電極１４を取り外す。ここで、この実施形態では、ダミー電極１４の電極１４ｂと第１の中間膜１１とを電源１５を介して接続する回路と、第１の中間膜１１と第１のガラス板２に形成された電極１３とを短絡する回路とが、それぞれ接地されている。

以上のように陽極接合することで、図７に示すように、第１のガラス板２とガラススペーサ４とが第１の中間膜１１を介して陽極接合されるとともに、ガラススペーサ４と第２のガラス板３とが第２の中間膜１２を介して陽極接合されたガラスセル１６が製造される。

そして、ガラススペーサ４の開口部４ａに対応するガラスセル１６の内部空間に液晶を封入して液晶層８を形成することで、図１に示した液晶レンズ１が製造される。

以上のようにすれば、陽極接合時に高電圧を印加しても、陽極接合部と第１のガラス板２とが同電位に保たれているため、第１のガラス板２中に高電圧が作用しにくくなる。その結果、第１のガラス板２に形成されている高抵抗膜９などの素子が高電圧によって、その抵抗値が変化するあるいは、絶縁破壊するという事態を確実に低減することができる。

また、高抵抗膜９は、陽極接合時に電極としても機能する第１の中間膜１１の内径よりも内側に形成されているため、高電圧が積極的に印加される領域（電気力線が形成される領域）から高抵抗膜の形成領域を遠ざけることができる。そのため、高電圧による高抵抗膜９のダメージをより確実に回避することができる。なお、第１のガラス板２に形成されるＶ２電極６、配向膜を、第１の中間膜１１の内径よりも内側に形成すれば、これらの素子についても高電圧によるダメージをより確実に回避することができる。

＜第２実施形態＞
図８に示すように、本発明の第２実施形態に係る液晶素子としての液晶レンズ２１が、第１実施形態に係る液晶レンズ１と相違するところは、間隔を置いて３枚以上のガラス板を配置し、液晶層を厚み方向に複数に分割した点である。

詳細には、この実施形態に係る液晶レンズ２１では、間隔を置いて第１のガラス板２２、第２のガラス板２３及び第３のガラス板２４が配置されている。第１のガラス板２２と第２のガラス板２３との間には第１のガラススペーサ２５が配置されており、第２のガラス板２３と第３のガラス板２４との間には第２のガラススペーサ２６が配置されている。なお、この実施形態では、第１のガラス板２２を「一方の面に素子が形成されたガラス板」とし、第２のガラス板２３、第３のガラス板２４、第１のガラススペーサ２５及び第２のガラススペーサ２６を「ガラス物品」とする。

第１のガラス板２２、第２のガラス板２３、第３のガラス板２４、第１のガラススペーサ２５及び第２のガラススペーサ２６としては、アルカリ金属成分を含有するガラスが用いられる。

第１のガラススペーサ２５の開口部２５ａには、液晶が封入されて第１の液晶層２７が形成されており、第２のガラススペーサ２６の開口部２６ａには、液晶が封入されて第２の液晶層２８が形成されている。

第１のガラス板２２は、第３のガラス板２４と対向する側の面に、Ｖ１電極２９、Ｖ２電極３０、高抵抗膜３１及び絶縁層３２が形成されている。また、第３のガラス板２４は、第１のガラス板２２と対向する側の面にＶ０電極３３が形成されている。なお、図示しないが、第１のガラス板２２の絶縁層３２、第２のガラス板２３の表裏面および第３のガラス板２４のＶ０電極３３には、それぞれ配向膜が形成されている。

第１のガラス板２２と第１のガラススペーサ２５とは、第１の中間膜３４を介して陽極接合されており、第１のガラススペーサ２５と第２のガラス板２３とは、第２の中間膜３５を介して陽極接合されている。また、第２のガラス板２３と第２のガラススペーサ２６とは、第３の中間膜３６を介して陽極接合されており、第２のガラススペーサ２６と第３のガラス板２４とは、第４の中間膜３７を介して陽極接合されている。

高抵抗膜３１の外径ｄは、Ｖ２電極３０の外径ｅよりも大きく、かつ、第１の中間膜３４の内径ｆよりも小さい。すなわち、高抵抗膜３１は、Ｖ２電極３０の全体を覆うとともに、第１の中間膜３４の内径の内側に配置されている。

なお、配向膜は第１の中間膜３４の内径よりも内側に設けられていることが好ましい。また、高抵抗膜３１、配向膜は、第１〜第４の中間膜３４，３５，３６，３７のうちの最も小さい内径の内側に設けられていることが好ましい。更に、第１〜第４の中間膜３４，３５，３６，３７は、実質的に同じ大きさであることが好ましい。

なお、図８中の符号３８は、後述する陽極接合時に利用される電極である。

次に、以上のように構成された液晶レンズの製造方法を、図９〜図１３を参照しながら説明する。なお、この実施形態では複数の液晶レンズを同時に製造する方法を説明する。以下では、第１〜第３のガラス板２２，２３，２４の元材となる大板のガラス板を、第１〜第３のマザーガラス板３９，４１，４３と称呼し、第１、第２のガラススペーサ２５，２６の元材となる大板のガラス板を、第１、第２のマザーガラススペーサ４０，４２と称呼する。

まず、図９（ａ）及び（ｂ）に示すように、第１のマザーガラス板３９の高抵抗膜、Ｖ１電極、Ｖ２電極などの素子（図示は省略する）が形成された一方の面側に、複数の開口部３４ａを有する第１の中間膜３４を形成し、第１のマザーガラス板３９の他方の面側に、複数の開口部３８ａを有する電極３８を形成する。

詳細には、第１のマザーガラス板３９の一方の面に第１の中間膜３４が並列に２列形成され、第１のマザーガラス板３９の他方の面に第１の中間膜３４と対向するように電極３８が並列に２列形成される。この際、第１の中間膜３４の各開口部３４ａの位置と、電極３８の各開口部３８ａの位置とは一致させる。なお、この実施形態では、第１の中間膜３４は、第１のマザーガラス板３９に形成された絶縁層の上に形成され、電極３８は、第１のマザーガラス板３９の素子が形成されていない他方の面の上に直接形成される。

図１０（ａ）に示すように、第１の中間膜３４に、複数の開口部４０ａを有する第１のマザーガラススペーサ４０を重ねる。この際、第１の中間膜３４の各開口部３４ａの位置と、第１のマザーガラススペーサ４０の各開口部４０ａの位置とを一致させる。図１０（ｂ）に示すように、ダミー電極１４を第１のマザーガラススペーサ４０にガラス面同士が接触するように重ねる。そして、ダミー電極１４の電極１４ｂと第１の中間膜３４とを電源１５を介して電気的に接続するとともに、第１の中間膜３４と第１のマザーガラス板３９に形成された電極３８とを電気的に短絡する。この状態で、電源１５により、ダミー電極１４の電極１４ｂと、第１の中間膜３４との間に電圧を印加し、第１の中間膜３４と第１のマザーガラススペーサ４０とを陽極接合する。なお、この実施形態では、ダミー電極１４の電極１４ｂと第１の中間膜３４とを電源１５を介して接続する回路と、第１の中間膜３４と第１のマザーガラス板３９に形成された電極３８とを短絡する回路とが、それぞれ接地されている。

図１１（ａ）及び（ｂ）に示すように、陽極接合後にダミー電極１４は取り外すとともに、第１のマザーガラススペーサ４０の陽極接合した面と反対側の面（ガラス面）に、複数の開口部３５ａを有する第２の中間膜３５を形成する。この際、第１のマザーガラススペーサ４０の各開口部４０ａの位置と、第２の中間膜３５の各開口部３５ａの位置とを一致させる。

図１２（ａ）及び（ｂ）に示すように、第２のマザーガラス板４１を第２の中間膜３５に重ねるとともに、ダミー電極１４を第２のマザーガラス板４１にガラス面同士が接触するように重ねる。そして、ダミー電極１４の電極１４ｂと第２の中間膜３５とを電源１５を介して電気的に接続するとともに、第２の中間膜３５と第１のマザーガラス板３９に形成された電極３８とを電気的に短絡する。この状態で、電源１５により、ダミー電極１４の電極１４ｂと、第２の中間膜３５の間に電圧を印加し、第２の中間膜３５と第２のマザーガラス板４１とを陽極接合する。なお、この実施形態では、陽極接合する際に、第２の中間膜３５の端部が、第１のマザーガラススペーサ４０の外側で、第１の中間膜３４の端部に重なっている。また、ダミー電極１４の電極１４ｂと第２の中間膜３５とを電源１５を介して接続する回路と、第２の中間膜３５と第１のマザーガラス板３９に形成された電極３８とを短絡する回路とが、それぞれ接地されている。

図１３（ａ）及び（ｂ）に示すように、陽極接合後にダミー電極１４は取り外すとともに、第２のマザーガラス板４１の陽極接合した面と反対側の面（ガラス面）に、複数の開口部３６ａを有する第３の中間膜３６を形成する。この際、第２のマザーガラス板４１の各開口部４１ａの位置と、第３の中間膜３６の各開口部３６ａの位置とを一致させる。

図１４（ａ）及び（ｂ）に示すように、第２のマザーガラススペーサ４２を第３の中間膜３６に重ねるとともに、ダミー電極１４を第２のマザーガラススペーサ４２にガラス面同士が接触するように重ねる。この際、第３の中間膜３６の各開口部３６ａの位置と、第２のマザーガラススペーサ４２の各開口部４２ａの位置とを一致させる。そして、ダミー電極１４の電極１４ｂと第３の中間膜３６とを、電源１５を介して電気的に接続するとともに、第３の中間膜３６と第１のマザーガラス板３９に形成された電極３８とを電気的に短絡する。この状態で、電源１５により、ダミー電極１４の電極１４ｂと、第３の中間膜３６との間に電圧を印加し、第３の中間膜３６と第２のマザーガラススペーサ４２とを陽極接合する。なお、この実施形態では、陽極接合する際に、第３の中間膜３６の端部が、第１のマザーガラススペーサ４０及び第２のマザーガラス板４１の外側で、第１の中間膜３４の端部及び第２の中間膜３５の端部と重なっている。また、ダミー電極１４の電極１４ｂと第３の中間膜３６とを電源１５を介して接続する回路と、第３の中間膜３６と第１のマザーガラス板３９に形成された電極３８とを短絡する回路とが、それぞれ接地されている。

図１５（ａ）及び（ｂ）に示すように、陽極接合後にダミー電極１４は取り外すとともに、第２のマザーガラススペーサ４２の陽極接合した面と反対側の面（ガラス面）に、複数の開口部３７ａを有する第４の中間膜３７を形成する。この際、第２のマザーガラススペーサ４２の各開口部４２ａの位置と、第４の中間膜３７の各開口部３７ａの位置とを一致させる。

図１６に示すように、第３のマザーガラス板４３を第４の中間膜３７に重ねるとともに、ダミー電極１４を第３のマザーガラス板４３にガラス面同士が接触するように重ねる。そして、ダミー電極１４の電極１４ｂと第４の中間膜３７とを電源１５を介して電気的に接続するとともに、第４の中間膜３７と第１のマザーガラス板３９に形成された電極３８とを電気的に短絡する。この状態で、電源１５により、ダミー電極１４の電極１４ｂと、第４の中間膜３７との間に電圧を印加し、第４の中間膜３７と第３のマザーガラス板４３とを陽極接合する。陽極接合後にダミー電極１４を取り外す。なお、この実施形態では、陽極接合する際に、第４の中間膜３７の端部が、第１のマザーガラススペーサ４０、第２のマザーガラス板４１及び第２のマザーガラススペーサ４２の外側で、第１の中間膜３４の端部、第２の中間膜３５の端部及び第３の中間膜３６の端部と重なっている。また、ダミー電極１４の電極１４ｂと第４の中間膜３７とを電源１５を介して接続する回路と、第４の中間膜３７と第１のマザーガラス板３９に形成された電極３８とを短絡する回路とが、それぞれ接地されている。

以上のように陽極接合することで、第１のマザーガラス板３９、第１のマザーガラススペーサ４０、第２のマザーガラス板４１、第２のマザーガラススペーサ４２、及び第３のマザーガラス板４３が、第１〜第４の中間膜３４，３５，３６，３７を介して陽極接合されたマザーガラスセルが製造される。そして、図１７に示すように、マザーガラスセル４４を切断予定線ＣＬに沿って切断して分割するとともに、分割された各ガラスセルの第１及び第２ガラススペーサ２５，２６の開口部２５ａ，２６ａに液晶を封入して液晶層２７，２８を形成することにより、図８に示した液晶レンズ２１を同時に複数製造することができる。

なお、本発明は上記の実施形態に限定されるものではなく、種々の形態で実施することができる。

上記の実施形態では、図１及び図８に示したように、液晶レンズ１，２１の第１のガラス板２，２２に、陽極接合時に電位差を無くすために用いられる電極１３，３８を残した状態を説明したが、電極１３，３８は陽極接合が完了した後に取り除いてもよい。

また、上記の実施形態では、電極１３，３８を、第１のガラス板２，２２の素子が形成された面と反対側の面に直接形成する場合を説明したが、第１のガラス板２，２２の素子が形成された面と反対側の面に、別のガラス板を直接接触させ、その接触させたガラス板に電極１３，３８に相当する電極を形成してもよい。すなわち、電極１３，３８の代わりに、ガラス板と電極とからなるダミー電極を用いるようにしてもよい。

また、第１の実施形態では、単一の液晶層８を有する液晶レンズを１つずつ製造する方法を説明したが、第２の実施形態で説明した製造方法を適用して、複数の液晶レンズ１を同時に製造するようにしてもよい。同様に、第２の実施形態では、２つの液晶層２７，２８を有する液晶レンズ２１を同時に複数製造する方法を説明したが、第１の実施形態で説明した製造方法を適用して、１つずつ液晶レンズ２１を製造するようにしてもよい。

１ 液晶レンズ
２ 第１のガラス板
３ 第２のガラス板
４ ガラススペーサ
５ Ｖ１電極
６ Ｖ２電極
７ Ｖ０電極
８ 液晶層
９ 高抵抗膜
１０ 絶縁層
１１ 第１の中間膜
１２ 第２の中間膜
１３ 電極
１４ ダミー電極
１４ａ ガラス板
１４ｂ 電極
１５ 電源
１６ ガラスセル
２１ 液晶レンズ
２２ 第１のガラス板
２３ 第２のガラス板
２４ 第３のガラス板
２５ 第１のガラススペーサ
２６ 第２のガラススペーサ
２７ 第１の液晶層
２８ 第２の液晶層
２９ Ｖ１電極
３０ Ｖ２電極
３１ 高抵抗膜
３２ 絶縁層
３３ Ｖ０電極
３４ 第１の中間膜
３５ 第２の中間膜
３６ 第３の中間膜
３７ 第４中間膜
３８ 電極
３９ 第１のマザーガラス板
４０ 第１のマザーガラススペーサ
４１ 第２のマザーガラス板
４２ 第２のマザーガラススペーサ
４３ 第３のマザーガラス板
４４ マザーガラスセル
ＣＬ 切断予定線

Claims (6)

1. 一方の面に素子が形成されたガラス板と、前記ガラス板の前記素子が形成された面側に陽極接合により積層一体化される複数のガラス物品とを備え、液晶を封入するための内部空間を有するガラスセルの製造方法であって、
   前記ガラス板の前記素子が形成された面側又は前記ガラス板に積層一体化された前記ガラス物品に、金属又は半導体からなる中間層を形成するとともに、前記中間層に接合対象となる新たな前記ガラス物品を重ねた状態で、
   前記中間層と前記ガラス板とを同電位に保ちながら、前記中間層と前記接合対象のガラス物品との間に電圧を印加することにより、前記中間層と前記接合対象のガラス物品とを陽極接合する工程を備えていることを特徴とするガラスセルの製造方法。
2. 前記ガラス板の前記素子が形成された面の反対の面側に電極を形成するとともに、前記中間層と前記電極とを短絡することにより、陽極接合時に前記中間層と前記ガラス板とを同電位に保つことを特徴とする請求項１に記載のガラスセルの製造方法。
3. 前記素子が高抵抗膜を備え、前記高抵抗膜が、積層方向から見た場合に、前記中間層と重ならない領域に形成されていることを特徴とする請求項１又は２に記載のガラスセルの製造方法。
4. 請求項１〜３のいずれか１項に記載の方法により製造されたガラスセルの前記内部空間に液晶を封入し、液晶層を形成する工程を備えていることを特徴とする液晶素子の製造方法。
5. 一方の面に素子が形成されたガラス板と、前記ガラス板の前記素子が形成された面側に陽極接合により積層一体化される複数のガラス物品とを備え、液晶を封入するための内部空間を有するガラスセルであって、
   前記複数のガラス物品のそれぞれは、金属又は半導体からなる中間層を介して、前記ガラス板の前記素子が形成された面側に陽極接合されるとともに、
   前記高抵抗膜が、積層方向から見た場合に、前記中間層と重ならない領域に形成されていることを特徴とするガラスセル。
6. 請求項５に記載のガラスセルと、前記ガラスセルの内部空間に封入された液晶層とを備えていることを特徴とする液晶素子。

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