JP2017161626A - 液晶レンズ用ガラスセルの製造方法及び液晶レンズの製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】液晶レンズ用ガラスセルの製造工程において、陽極接合の加熱に起因するガラスセルの反りを抑制する。【解決手段】液晶レンズ用ガラスセルの製造方法は、第１仮接合工程と、第２仮接合工程とを備える。前記第１仮接合工程では、前記積層工程後に、ガラス積層体１９において、第１ガラス板５の側を加熱した状態、且つ、第２ガラス板６の側を非加熱とした状態で、第１ガラス板５に第２スペーサ１６を陽極接合により仮接合する。前記第２仮接合工程では、前記第１仮接合工程後に、ガラス積層体１９において、第１ガラス板５の側を非加熱とした状態、且つ、第２ガラス板６の側を加熱した状態で、第２ガラス板６に第２スペーサ１６を陽極接合により仮接合する。【選択図】図７

Description

本発明は、液晶レンズ用ガラスセルの製造方法及び液晶レンズの製造方法の改良技術に関する。

公知のように、近年、印加電圧により液晶層の屈折率を変更可能な液晶素子（いわゆる液晶レンズ）が開発されている。

液晶レンズは、一般に、一対のガラス板と、これらのガラス板の間に配設されたスペーサとを有するガラスセルを備える。ガラスセルでは、スペーサによって一対のガラス板の間に形成された空間に液晶が封入されている。

ガラスセルにおいて、一対のガラス板とスペーサとの接着には、接着剤を使用せずに陽極接合と呼ばれる方法が採用されることが多い（例えば、特許文献１参照）。これは、液晶レンズにおいて、液晶の厚さが均一であることが重要なためである。つまり、接着に接着剤を使用すると、接着剤層の厚さのムラに起因して、ガラスセルの一対のガラス板の間の距離が均一にならない可能性があるためである。

特開２０１５−２１５５０２号公報

しかしながら、この陽極接合では、接合の対象物を加熱する必要があるため、この加熱に起因して、ガラスセルに反りが発生する可能性がある。

本発明は、上記事情に鑑み、液晶レンズ用ガラスセルの製造工程において、陽極接合の加熱に起因するガラスセルの反りを抑制することを技術的課題とする。

前記課題を解決するために本願発明者らは鋭意研究の結果、次のような知見を得た。スペーサは、通常、ガラス板より熱膨張率が大きい金属又は半導体で形成されている。陽極接合の加熱により、接合時には、ガラス板とスペーサは膨張している。陽極接合の終了後、ガラスセルが常温に戻る際には、熱膨張率が大きいスペーサの方がガラス板より大きく収縮する。この収縮の差によりガラスセルに反りが生じる。つまり、ガラスセルの反りは、ガラスセルに使用されるガラス板とスペーサの熱膨張率の差に起因する。

この知見に基づいて創案された本発明に係る液晶レンズ用ガラスセルの製造方法は、金属又は半導体で形成されているスペーサを介して積層され、前記スペーサに陽極接合された第１ガラス板及び第２ガラス板を有する液晶レンズ用ガラスセルを製造する方法において、前記第１及び第２ガラス板を、前記スペーサを介して積層することにより、ガラス積層体を形成する積層工程と、前記積層工程後に、前記ガラス積層体において、前記第１ガラス板の側を加熱した状態、且つ、前記第２ガラス板の側を非加熱とした状態で、前記第１ガラス板に前記スペーサを陽極接合により仮接合する仮接合工程と、前記仮接合工程の後に、前記ガラス積層体において、前記第１及び第２ガラス板の双方の側を加熱した状態で、前記第１及び第２ガラス板に前記スペーサを陽極接合により本接合する両側本接合工程とを備えることに特徴づけられる。

ここで、「非加熱」には、加熱しない場合だけでなく、積極的に冷却する場合も含む（以下、同様）。また、「陽極接合により仮接合する」とは、陽極接合の作業において、電流がまだ流れる状態で電圧の印加を停止することであり、陽極接合自体は完了しないが、ある程度の接着力が得られる（以下、同様）。また、「陽極接合により本接合する」とは、陽極接合の作業において、電流が流れなくなるまで電圧を印加することであり、陽極接合自体が完了する（以下、同様）。

この構成によれば、仮接合工程で、第１ガラス板にスペーサを仮接合する。そして、第１仮接合工程では、ガラス積層体において、スペーサを仮接合する第１ガラス板とは反対側の第２ガラス板の側が非加熱状態である。

従って、仮接合の際には、スペーサへの加熱が抑制され、スペーサの膨張が抑制され、これにより、スペーサの膨張とガラス板の膨張との差が抑制される。このため、常温に戻した時に、ガラス積層体の反りが抑制される。そして、その後の両側本接合工程で、この反りが抑制されたガラス積層体を本接合してガラスセルを完成させる。そのため、両側本接合工程後のガラスセルは、反りが抑制されたものとなる。すなわち、本発明の液晶レンズ用ガラスセルの製造方法によれば、液晶レンズ用ガラスセルの製造工程において、陽極接合の加熱に起因するガラスセルの反りを抑制することができる。

上記の構成において、前記仮接合工程と前記両側本接合工程との間に、前記ガラス積層体において、前記第１ガラス板の側を非加熱とした状態、且つ、前記第２ガラス板の側を加熱した状態で、前記第２ガラス板に前記スペーサを陽極接合により仮接合する第２の仮接合工程を備えることが好ましい。

この構成によれば、仮接合工程の後に第２の仮接合工程を備える。そして、仮接合工程と第２の仮接合工程では、仮接合するガラス板が相互に反対側であるので、ある程度、反りが相殺される。そのため、第２の仮接合工程後のガラス積層体の反りが抑制される。このガラス積層体の反りの抑制効果と、冒頭の構成によるガラス積層体の反りの抑制効果とが相俟って、ガラス積層体の反りが更に抑制されることになる。従って、両側本接合工程後のガラスセルは、更に、反りが抑制されたものとなる。

上記の構成において、前記第１及び第２仮接合工程の少なくとも一方で、前記ガラス積層体に対し、前記第１及び第２ガラス板の双方の側に陽極接合用の電極が配置され、前記電極の双方が接地されていることが好ましい。

この構成によれば、スパーク等によりガラス積層体にダメージが生じる事態を回避できる。

また、上記の知見に基づいて創案された本発明に係る液晶レンズ用ガラスセルの製造方法は、金属又は半導体で形成されているスペーサを介して積層され、前記スペーサに陽極接合された第１ガラス板及び第２ガラス板を有する液晶レンズ用ガラスセルを製造する方法において、前記第１及び第２ガラス板を、前記スペーサを介して積層することにより、ガラス積層体を形成する積層工程と、前記積層工程後に、前記ガラス積層体において、前記第１ガラス板の側を加熱した状態、且つ、前記第２ガラス板の側を非加熱とした状態で、前記第１ガラス板に前記スペーサを陽極接合により本接合する第１片側本接合工程と、前記第１片側本接合工程後に、前記ガラス積層体において、前記第１ガラス板の側を非加熱とした状態、且つ、前記第２ガラス板の側を加熱した状態で、前記第２ガラス板に前記スペーサを陽極接合により本接合する第２片側本接合工程とを備えることに特徴づけられる。

この構成によれば、第１片側本接合工程で、第１ガラス板にスペーサを本接合し、第２片側本接合工程で、第２ガラス板にスペーサを本接合する。そして、第１片側本接合工程では、ガラス積層体において、スペーサを本接合する第１ガラス板とは反対側の第２ガラス板の側が非加熱状態である。第２片側本接合工程では、ガラス積層体において、スペーサを本接合する第２ガラス板とは反対側の第１ガラス板の側が非加熱状態である。

従って、本接合の際には、スペーサへの加熱が抑制され、スペーサの膨張が抑制され、これにより、スペーサの膨張とガラス板の膨張との差が抑制される。このため、第１片側本接合工程の後では、常温に戻した時に、ガラス積層体の反りが抑制される。そして、第２片側本接合工程の後では、常温に戻した時に、完成したガラスセルの反りが抑制される。すなわち、本発明の液晶レンズ用ガラスセルの製造方法によれば、液晶レンズ用ガラスセルの製造工程において、陽極接合の加熱に起因するガラスセルの反りを抑制することができる。

また、この構成によれば、第１片側本接合工程の後に第２片側本接合工程を備える。そして、第１片側本接合工程と第２片側本接合工程では、本接合するガラス板が相互に反対側であるので、ある程度、反りが相殺される。この効果によっても、第２片側本接合工程後のガラスセルの反りが抑制される。

この構成において、前記第１及び第２片側本接合工程の少なくとも一方で、前記ガラス積層体に対し、前記第１及び第２ガラス板の双方の側に陽極接合用の電極が配置され、前記電極の双方が接地されていることが好ましい。

この構成によれば、スパーク等によりガラス積層体にダメージが生じる事態を回避できる。

上記の構成において、前記第１及び第２ガラス板の厚さが１０００μｍ以下であることが好ましい。

ガラス板の厚さが１０００μｍ以下の場合、ガラス板に可撓性が生じるので、従来の方法でガラスセルを製造すると、より反り易くなる。従って、上記の構成の製造方法が、より有効となる。

また、上記の構成の液晶レンズ用ガラスセルの製造方法を備えたことを特徴とする液晶レンズの製造方法では、上述した作用及び効果を得ることができる。

以上のように本発明によれば、液晶レンズ用ガラスセルの製造工程において、陽極接合の加熱に起因するガラスセルの反りを抑制することができる。

本発明の第１実施形態に係る液晶レンズを示す概略断面図である。 液晶レンズの電極を示す概略平面図である。 本発明の第１実施形態に係る液晶レンズ用ガラスセルの製造方法を示すフローチャートである。 本発明の第１実施形態に係る液晶レンズ用ガラスセルの製造方法を説明するための概略断面図である。 本発明の第１実施形態に係る液晶レンズ用ガラスセルの製造方法を説明するための概略断面図である。 本発明の第１実施形態に係る液晶レンズ用ガラスセルの製造方法を説明するための概略断面図である。 本発明の第１実施形態に係る液晶レンズ用ガラスセルの製造方法を説明するための概略断面図である。 本発明の第２実施形態に係る液晶レンズ用ガラスセルの製造方法を示すフローチャートである。

以下、本発明を実施するための形態について図面に基づき説明する。

図１は、本発明の第１実施形態に係る液晶レンズを示す概略断面図である。この液晶レンズ１は、複数のガラス板２〜６を備える。第１ガラス板２には、第１電極７が形成されている。ガラス板３には、第２電極８と共に第３電極９が形成されている。

第１電極７と、第２電極８及び第３電極９の間には、第１液晶層１０及び第２液晶層１１が配設されている。第２ガラス板４と第１ガラス板５は、第１液晶層１０と第２液晶層１１の間に配設されている。図２に示すように、第２電極８は孔８ａを有し、この孔８ａの中に第３電極９は配置されている。

そして、図１に示すように、第２電極８及び第３電極９における第２液晶層１１の側に、絶縁膜１２を介して高抵抗膜１３が形成されている。また、高抵抗膜１３の第２液晶層１１の側にも絶縁膜１２が形成されている。

このように、液晶レンズ１は、一対の電極（第１電極７と第２電極８）と、前記一対の電極の間に配設された液晶層（第１液晶層１０及び第２液晶層１１）とを備えている。そして、液晶レンズ１は、前記一対の電極の少なくとも一方の電極（第２電極８）における前記液晶層の側に、絶縁膜１２を介して形成された高抵抗膜１３を備えている。

また、図１に示すように、第１ガラス板２と第２ガラス板４との間に、第１液晶層１０を封入するための第１スペーサ１４が配設される。第１スペーサ１４は、第１ガラス板２と第２ガラス板４のそれぞれに対して陽極接合された状態である。

また、第１電極７の第１液晶層１０の側と、第２ガラス板４の第１液晶層１０の側には、それぞれ、第１配向膜１５，１５が配設されている。第１配向膜１５，１５は、第１スペーサ１４の内周側に配設されている。

第１ガラス板５と第２ガラス板６との間に、第２液晶層１１を封入するための第２スペーサ１６が配設されている。第２スペーサ１６は、第１ガラス板５と第２ガラス板６のそれぞれに対して陽極接合された状態である。

また、第１ガラス板５の第２液晶層１１の側と、第２ガラス板６の第２液晶層１１の側には、それぞれ第２配向膜１７，１７が配設されている。第２配向膜１７，１７は、第２スペーサ１６の内周側に配設されている。

第１ガラス板２と第２ガラス板４と第１スペーサ１４と第１配向膜１５，１５と第１電極７とで、第１液晶層１０が封入された第１ガラスセルＣ１（液晶レンズ用ガラスセル）が構成されている。換言すれば、第１ガラスセルＣ１は、第１スペーサ１４を介して積層され、第１スペーサ１４に陽極接合された第１ガラス板２及び第２ガラス板４を有し、液晶が封入されるものである。

第１ガラス板５と第２ガラス板６と第２スペーサ１６と第２配向膜１７，１７とで、第２液晶層１１が封入された第２ガラスセルＣ２（液晶レンズ用ガラスセル）が構成されている。換言すれば、第２ガラスセルＣ２は、第２スペーサ１６を介して積層され、第２スペーサ１６に陽極接合された第１ガラス板５及び第２ガラス板６を有し、液晶が封入されるものである。

ガラス板３と第２電極８と第３電極９と高抵抗膜１３と絶縁膜１２，１２とで、高抵抗膜ユニットＵが構成されている。

そして、第１ガラスセルＣ１の第２ガラス板４と第２ガラスセルＣ２の第１ガラス板５は、接着剤層１８で接着された状態である。第２ガラスセルＣ２の第２ガラス板６と高抵抗膜ユニットＵの絶縁膜１２も、接着剤層１８で接着された状態である。

第１液晶層１０と第２液晶層１１の液晶分子の配向方向は、相互に直交しており、これにより、第１液晶層１０及び第２液晶層１１を、自然光が透過可能となっている。

液晶レンズ１の使用時には、第１電極７は接地され、第２電極８と第３電極９に、電圧が印加される。第２電極８と第３電極９に印加される電圧を調節することにより、第１液晶層１０及び第２液晶層１１の液晶分子の配向状態が変化し、液晶レンズ１の焦点距離が変化する。

ガラス板２〜６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。ガラス板２〜６の厚さは、例えば、１０００μｍ以下であってもよく、５００μｍ以下であってもよく、３００μｍ以下であってもよい。また、ガラス板２〜６の厚さは、例えば、１μｍ以上であってもよく、５μｍ以上であってもよく、１０μｍ以上であってもよい。

本実施形態では、第１ガラス板２及び第２ガラス板４は、相互に厚さが異なり、第１ガラス板２は、第２ガラス板４より厚い。また、第１ガラス板５及び第２ガラス板６は、相互に厚さが異なり、第１ガラス板５は、第２ガラス板６より薄い。勿論、本発明は、これに限定されるものではない。

第１及び第２スペーサ１４，１６は、その熱膨張率が、ガラス板２〜６の熱膨張率より大きい金属又は半導体で形成されている。第１及び第２スペーサ１４，１６は、例えば、Ａｌ，Ｔｉ，Ｎｉ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、第１及び第２スペーサ１４，１６は、Ａｌで形成されている。

第１及び第２スペーサ１４，１６の熱膨張率は、ガラス板２〜６の熱膨張率に対し、例えば、１．５倍以上であってもよく、２倍以上であってもよく、３倍以上であってもよい。

絶縁膜１２は、可視光で透明な非酸化物で形成されており、可視光で透明な非酸化物としては、例えば、窒化物、フッ化物、硫化物等が挙げられる。可視光で透明な窒化物としては、例えば、ＡｌＮ、ＳｉＮ等が挙げられる。可視光で透明なフッ化物としては、例えば、ＭｇＦ₂、ＣＦ₂等が挙げられる。可視光で透明な硫化物としては、例えば、ＺｎＳ等が挙げられる。

なお、絶縁膜１２は、酸化物で形成されていてもよく、その場合、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、酸化ジルコニウムのうちの少なくとも一種を含むことが好ましい。

絶縁膜１２の厚さは、１００〜１０００ｎｍが好ましく、１００〜４００ｎｍがより好ましく、１００〜２００ｎｍが最も好ましい。絶縁膜１２の厚さが１００ｎｍより薄い場合には、第２電極８及び第３電極９と、高抵抗膜１３との間で、絶縁破壊が生じる可能性がある。絶縁膜１２の厚さが１０００ｎｍより厚い場合には、第１電極７と、第２電極８及び第３電極９により形成される電界が第１液晶層１０及び第２液晶層１１に十分に作用しない可能性がある。

高抵抗膜１３は、ＩＧＺＯ（Ｉｎｄｉｕｍ Ｇａｌｌｉｕｍ Ｚｉｎｃ Ｏｘｉｄｅ）で形成されている。この高抵抗膜１３は、例えばスパッタ法やＣＶＤ法等により形成される。

なお、高抵抗膜１３は、ＩＧＺＯ以外であってもよく、その場合、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。

高抵抗膜１３の厚さは、２０〜１０００ｎｍが好ましく、５０〜５００ｎｍがより好ましく、７０〜２００ｎｍが最も好ましい。高抵抗膜１３の厚さが２０ｎｍより薄い場合、高抵抗膜１３の厚さが１０００ｎｍより厚い場合の何れの場合も、高抵抗膜１３としての機能が十分に発揮できない可能性がある。

高抵抗膜１３のシート抵抗は、１００ｋ〜１００ＧΩ／ｓｑが好ましく、５００ｋ〜１０ＧΩ／ｓｑがより好ましく、１Ｍ〜１ＧΩ／ｓｑが最も好ましい。高抵抗膜１３のシート抵抗が、１００ｋΩ／ｓｑより小さい場合、１００ＧΩ／ｓｑより大きい場合の何れの場合も、高抵抗膜１３としての機能が十分に発揮できない可能性がある。

接着剤層１８を形成するために使用される接着剤としては、高い透過率を得るための透明性や、被接着物との界面反射を抑えるための屈折率整合性を有するものが適しており、例えば、紫外線硬化と熱硬化のハイブリッドタイプのエポキシ系接着剤等が挙げられる。

本実施形態に係る液晶レンズ１は、次のように製造される。

予め製造された第１ガラスセルＣ１の第２ガラス板４に、予め製造された第２ガラスセルＣ２の第１ガラス板５を、接着剤により接着する。そして、第２ガラスセルＣ２の第２ガラス板６に、予め製造された高抵抗膜ユニットＵの絶縁膜１２を接着剤により接着する。

その後、第１ガラスセルＣ１と第２ガラスセルＣ２に液晶を封入することにより、それぞれの内部に、第１液晶層１０と第２液晶層１１を形成することで、図１に示す液晶レンズ１が製造される。

高抵抗膜ユニットＵは、ガラス板３に第２電極８と第３電極９を形成した後、絶縁膜１２、高抵抗膜１３、絶縁膜１２を順次形成することにより、製造される。

第１ガラスセルＣ１は、次のように製造される。第１ガラス板２に第１電極７と第１配向膜１５を形成する。一方で、第２ガラス板４に第１配向膜１５を形成する。その後、第１ガラス板２と第２ガラス板４に第１スペーサ１４を、後述のように陽極接合する。これにより、第１ガラスセルＣ１が製造される。

第２ガラスセルＣ２は、次のように製造される。第１ガラス板５に第２配向膜１７を形成する。一方で、第２ガラス板６に第２配向膜１７を形成する。その後、第１ガラス板５と第２ガラス板６に第２スペーサ１６を、後述のように陽極接合する。これにより、第２ガラスセルＣ２が製造される。

次に、本実施形態に係る液晶レンズ用ガラスセルの製造方法の陽極接合について、図３〜図７を参照しつつ詳細に説明する。なお、図４〜図７は、第２ガラスセルＣ２を製造する場合を示しているが、第１ガラスセルＣ１を製造する場合も、部品が異なるだけで、陽極接合の方法自体は同様である。

図３に示すように、液晶レンズ用ガラスセルの製造方法は、積層工程Ｓ１と、第１仮接合工程Ｓ２と、冷却工程Ｓ３と、第２仮接合工程Ｓ４と、冷却工程Ｓ５と、両側本接合工程Ｓ６と、冷却工程Ｓ７とを主要な構成要素として備える。

図４に示すように、積層工程Ｓ１では、第２配向膜１７が形成された第１ガラス板５に、第２配向膜１７が形成された第２ガラス板６を、第２スペーサ１６を介して積層する。これにより、図５に示すガラス積層体１９が形成される。

積層工程Ｓ１の後の第１仮接合工程Ｓ２では、まず、図６に示すように、一対のヒータブロック（第１ヒータブロック２０及び第２ヒータブロック２１）の間に、ダミー電極ガラス２２，２２を介してガラス積層体１９を配置する。つまり、第１ヒータブロック２０の上に、ダミー電極ガラス２２を配置し、その上にガラス積層体１９を第１ガラス板５が下側になるように配置し、その上にダミー電極ガラス２２を配置する。

第１及び第２ヒータブロック２０，２１は、ヒータが内蔵されており、加熱可能である。第１及び第２ヒータブロック２０，２１は、不図示のシリンダ等の駆動手段により、相互に接近することで、これらの間に配置された物を押圧することができる。また、第１及び第２ヒータブロック２０，２１は、導電性であり、接地されている。ダミー電極ガラス２２は、ガラス板２２ａに陽極接合用の電極２２ｂとなる金属膜が形成されて成り、この電極２２ｂが、第１及び第２ヒータブロック２０，２１の側になるように配置されている。ダミー電極ガラス２２は、後述の陽極接合の際に、ナトリウム成分等がガラス積層体１９に析出することを防止するためのものである。

次に、第１ヒータブロック２０を加熱する。第２ヒータブロック２１は非加熱状態のままである。そして、第１及び第２ヒータブロック２０，２１、ダミー電極ガラス２２，２２、ガラス積層体１９が配置された空間（以下、単に配置空間と記す）を、真空排気して例えば数Ｐａにする。また、図７に示すように、第１及び第２ヒータブロック２０，２１により、ダミー電極ガラス２２，２２を介してガラス積層体１９を所定の圧力（例えば面圧換算で４．４３ＭＰａ）で加圧する。なお、図７の状態で、ダミー電極ガラス２２，２２の電極２２ｂ，２２ｂは、ガラス積層体１９に対し、第１ガラス板５及び第２ガラス板６の双方の側に配置されており、電極２２ｂ，２２ｂの双方は、第１及び第２ヒータブロック２０，２１を介して接地されている。

第１ヒータブロック２０の温度が所定値（例えば３００℃）に達したら、図７に示すように、第２スペーサ１６に電源２３により直流電圧を印加する。この時、ガラス積層体１９において、第１ガラス板５の側が加熱された状態、且つ、第２ガラス板６の側が非加熱の状態である。

そして、流れる電流が所定値（例えば０．１ｍＡ）となるように電圧を調節した状態で、所定の時間（例えば１分間）維持する。そして、所定の時間が経過した時に、電源２３による電圧印加を停止する。これにより、第１ガラス板５と第２スペーサ１６が陽極接合により仮接合された状態となる。

第１仮接合工程Ｓ２の後の冷却工程Ｓ３では、第１ヒータブロック２０を非加熱状態にして自然冷却し、これにより、第１ヒータブロック２０の温度を常温にする。この時、第１及び第２ヒータブロック２０，２１によるガラス積層体１９の加圧は維持した状態で、配置空間の真空排気は停止して配置空間が大気圧の状態である。

冷却工程Ｓ３の後の第２仮接合工程Ｓ４では、第２ヒータブロック２１を加熱する。第１ヒータブロックは非加熱状態のままである。そして、配置空間を、真空排気して例えば数Ｐａにする。また、図７に示すように、第１及び第２ヒータブロック２０，２１により、ダミー電極ガラス２２，２２を介してガラス積層体１９を所定の圧力（例えば面圧換算で４．４３ＭＰａ）で加圧する。

第２ヒータブロック２１の温度が所定値（例えば３００℃）に達したら、図７に示すように、第２スペーサ１６に電源２３により直流電圧を印加する。この時、ガラス積層体１９において、第２ガラス板６の側が加熱された状態、且つ、第１ガラス板５の側が非加熱の状態である。

そして、流れる電流が所定値（例えば０．１ｍＡ）となるように電圧を調節した状態で所定の時間（例えば１分間）維持する。そして、所定の時間が経過した時に、電源２３による電圧印加を停止する。これにより、第２ガラス板６と第２スペーサ１６が陽極接合により仮接合された状態となる。

第２仮接合工程Ｓ４の後の冷却工程Ｓ５では、第２ヒータブロック２１を非加熱状態にして自然冷却し、これにより、第２ヒータブロック２１の温度を常温にする。この時、第１及び第２ヒータブロック２０，２１によるガラス積層体１９の加圧は維持した状態で、配置空間の真空排気は停止して配置空間が大気圧の状態である。

冷却工程Ｓ５の後の両側本接合工程Ｓ６では、第１ヒータブロック２０及び第２ヒータブロック２１を加熱する。そして、配置空間を、真空排気して例えば数Ｐａにする。また、図７に示すように、第１及び第２ヒータブロック２０，２１により、ダミー電極ガラス２２，２２を介してガラス積層体１９を所定の圧力（例えば面圧換算で４．４３ＭＰａ）で加圧する。

第１ヒータブロック２０及び第２ヒータブロック２１の温度が所定値（例えば３００℃）に達したら、図７に示すように、第２スペーサ１６に電源２３により所定の直流電圧（例えば２５０Ｖ）を印加する。この時、ガラス積層体１９において、第１ガラス板５及び第２ガラス板６の双方の側が加熱された状態である。

そして、電流が流れなくなるまで電圧の印加を続け、電流が流れなくなったら電圧の印加を停止する。これで、第１ガラス板５及び第２ガラス板６に第２スペーサ１６が陽極接合により本接合された状態となる。

両側本接合工程Ｓ６の後の冷却工程Ｓ７では、第１ヒータブロック２０及び第２ヒータブロック２１を非加熱状態として自然冷却し、これにより、第１ヒータブロック２０及び第２ヒータブロック２１の温度を常温にする。この時、第１及び第２ヒータブロック２０，２１によるガラス積層体１９の加圧は維持した状態で、配置空間の真空排気は停止して配置空間が大気圧の状態である。冷却工程Ｓ７が完了すれば、第２ガラスセルＣ２の製造が完了となる。

以上のように構成された本実施形態に係る液晶レンズ用ガラスセルの製造方法では以下の効果を享受できる。

第１仮接合工程Ｓ２で、第１ガラス板５に第２スペーサ１６を仮接合し、第２仮接合工程Ｓ４で、第２ガラス板６に第２スペーサ１６を仮接合する。そして、第１仮接合工程Ｓ２では、ガラス積層体１９において、第２スペーサ１６を仮接合する第１ガラス板５とは反対側の第２ガラス板６の側が非加熱状態である。第２仮接合工程Ｓ４では、ガラス積層体１９において、第２スペーサ１６を仮接合する第２ガラス板６とは反対側の第１ガラス板５の側が非加熱状態である。

従って、仮接合の際には、第２スペーサ１６への加熱が抑制され、第２スペーサ１６の膨張が抑制され、これにより、第２スペーサ１６の膨張と第１ガラス板５，第２ガラス板６の膨張との差が抑制される。このため、常温に戻した時に、ガラス積層体１９の反りが抑制される。そして、その後の両側本接合工程Ｓ６で、この反りが抑制されたガラス積層体１９を本接合して第２ガラスセルＣ２を完成させる。そのため、両側本接合工程Ｓ６後の第２ガラスセルＣ２は、反りが抑制されたものとなる。すなわち、本実施形態の液晶レンズ用ガラスセルの製造方法によれば、液晶レンズ用ガラスセルの製造工程において、陽極接合の加熱に起因する第２ガラスセルＣ２の反りを抑制することができ、また、同様の理由で、陽極接合の加熱に起因する第１ガラスセルＣ１の反りを抑制することができる。

次に、第２実施形態に係る液晶レンズ用ガラスセルの製造方法の陽極接合について、図８を参照しつつ説明する。なお、第２実施形態に係る液晶レンズの構成は、第１実施形態と同様である。

図８に示すように、本実施形態の液晶レンズ用ガラスセルの製造方法は、積層工程Ｓ１１と、第１片側本接合工程Ｓ１２と、冷却工程Ｓ１３と、第２片側本接合工程Ｓ１４と、冷却工程Ｓ１５とを主要な構成要素として備える。

積層工程Ｓ１１は、第１実施形態の積層工程Ｓ１と同様である。

積層工程Ｓ１１の後の第１片側本接合工程Ｓ１２は、第１ヒータブロック２０の温度が所定値（例えば３００℃）に達するまでは、第１実施形態の第１仮接合工程Ｓ２と同様である。

第１片側本接合工程Ｓ１２では、第１ヒータブロック２０の温度が所定値（例えば３００℃）に達したら、図７に示すように、第２スペーサ１６に電源２３により所定の直流電圧（例えば２５０Ｖ）を印加する。この時、ガラス積層体１９において、第１ガラス板５の側が加熱された状態、且つ、第２ガラス板６の側が非加熱の状態である。

そして、電流が流れなくなるまで電圧の印加を続け、電流が流れなくなったら電圧の印加を停止する。これで、第１ガラス板５に第２スペーサ１６が陽極接合により本接合された状態となる。

第１片側本接合工程Ｓ１２の後の冷却工程Ｓ１３は、第１実施形態の冷却工程Ｓ３と同様である。

冷却工程Ｓ１３の後の第２片側本接合工程Ｓ１４は、第２ヒータブロック２１の温度が所定値（例えば３００℃）に達するまでは、第１実施形態の第２仮接合工程Ｓ４と同様である。

第２片側本接合工程Ｓ１４では、第２ヒータブロック２１の温度が所定値（例えば３００℃）に達したら、図７に示すように、第２スペーサ１６に電源２３により所定の直流電圧（例えば２５０Ｖ）を印加する。この時、ガラス積層体１９において、第２ガラス板６の側が加熱された状態、且つ、第１ガラス板５の側が非加熱の状態である。

そして、電流が流れなくなるまで電圧の印加を続け、電流が流れなくなったら電圧の印加を停止する。これで、第２ガラス板６に第２スペーサ１６が陽極接合により本接合された状態となる。

第２片側本接合工程Ｓ１４の後の冷却工程Ｓ１５は、第１実施形態の冷却工程Ｓ５と同様である。

以上のように構成された本実施形態に係る液晶レンズ用ガラスセルの製造方法では以下の効果を享受できる。

第１片側本接合工程Ｓ１２で、第１ガラス板５に第２スペーサ１６を本接合し、第２片側本接合工程Ｓ１４で、第２ガラス板６に第２スペーサ１６を本接合する。そして、第１片側本接合工程Ｓ１２では、ガラス積層体１９において、第２スペーサ１６を本接合する第１ガラス板５とは反対側の第２ガラス板６の側が非加熱状態である。第２片側本接合工程Ｓ１４では、ガラス積層体１９において、第２スペーサ１６を本接合する第２ガラス板６とは反対側の第１ガラス板５の側が非加熱状態である。

従って、本接合の際には、第２スペーサ１６への加熱が抑制され、第２スペーサ１６の膨張が抑制され、これにより、第２スペーサ１６の膨張と第１ガラス板５，第２ガラス板６の膨張との差が抑制される。このため、第１片側本接合工程Ｓ１２の後では、常温に戻した時に、ガラス積層体１９の反りが抑制される。そして、第２片側本接合工程Ｓ１４の後では、常温に戻した時に、完成した第２ガラスセルＣ２の反りが抑制される。すなわち、本実施形態の液晶レンズ用ガラスセルの製造方法によれば、液晶レンズ用ガラスセルの製造工程において、陽極接合の加熱に起因する第２ガラスセルＣ２の反りを抑制することができ、また、同様の理由で、陽極接合の加熱に起因する第１ガラスセルＣ１の反りを抑制することができる。

本発明は、上記実施形態に限定されず、その技術的思想の範囲で様々な変形が可能である。例えば、上記の第１実施形態では、第１仮接合工程Ｓ２と第２仮接合工程Ｓ４を備えていたが、何れか一方の仮接合工程のみを備えているだけでもよい。

また、例えば、上記の第１実施形態では、一対のヒータブロックだけで、第１仮接合工程Ｓ２、第２仮接合工程Ｓ４及び両側本接合工程Ｓ６を行ったが、それぞれの工程を、それぞれの工程に専用である一対のヒータブロックで行ってもよい。この場合、第１冷却工程Ｓ３によって第１ヒータブロック２０の温度を常温にする必要が無くなるので、第１冷却工程Ｓ３は不要になる。また、この場合、第１仮接合工程Ｓ２と第２仮接合工程Ｓ４に使用される一対のヒータブロックのうち非加熱状態とするヒータブロックは、ヒータが内蔵されていないブロックで代用してもよい。勿論、上記の第２実施形態についても同様である。

また、上記実施形態では、ガラス積層体１９とヒータブロックの間に、ダミー電極ガラス２２が配置されていたが、陽極接合の際のナトリウム成分等のガラス積層体１９への析出が問題とならない場合には、ダミー電極ガラス２２は配置されなくてもよい。また、上記実施形態では、陽極接合の際に、配置空間を真空排気していたが、陽極接合の際に、配置空間が大気圧であってもよい。

また、上記実施形態では、液晶レンズ１は、第１及び第２ガラスセルＣ１，Ｃ２を備えていたが、第１ガラスセルＣ１のみを備えていてもよい。また、上記実施形態では、第３電極９が、第２電極８の孔８ａの中に配置されていたが、第２電極８に対して、第２液晶層１１とは反対側に、ガラス板を介して配設されていてもよい。また、第３電極９が、全く配設されていなくてもよい。

１ 液晶レンズ
２，５ 第１ガラス板
３ ガラス板
４，６ 第２ガラス板
１０ 第１液晶層
１１ 第２液晶層
１４ 第１スペーサ
１６ 第２スペーサ
１９ ガラス積層体
２０ 第１ヒータブロック
２１ 第２ヒータブロック
Ｃ１ 第１ガラスセル
Ｃ２ 第２ガラスセル
Ｓ１，Ｓ１１ 積層工程
Ｓ２ 第１仮接合工程
Ｓ４ 第２仮接合工程
Ｓ６ 両側本接合工程
Ｓ１２ 第１片側本接合工程
Ｓ１４ 第２片側本接合工程

Claims (7)

1. 金属又は半導体で形成されているスペーサを介して積層され、前記スペーサに陽極接合された第１ガラス板及び第２ガラス板を有する液晶レンズ用ガラスセルを製造する方法において、
   前記第１及び第２ガラス板を、前記スペーサを介して積層することにより、ガラス積層体を形成する積層工程と、
   前記積層工程後に、前記ガラス積層体において、前記第１ガラス板の側を加熱した状態、且つ、前記第２ガラス板の側を非加熱とした状態で、前記第１ガラス板に前記スペーサを陽極接合により仮接合する仮接合工程と、
   前記仮接合工程の後に、前記ガラス積層体において、前記第１及び第２ガラス板の双方の側を加熱した状態で、前記第１及び第２ガラス板に前記スペーサを陽極接合により本接合する両側本接合工程とを備えることを特徴とする液晶レンズ用ガラスセルの製造方法。
2. 前記仮接合工程と前記両側本接合工程との間に、前記ガラス積層体において、前記第１ガラス板の側を非加熱とした状態、且つ、前記第２ガラス板の側を加熱した状態で、前記第２ガラス板に前記スペーサを陽極接合により仮接合する第２の仮接合工程を備えることを特徴とする請求項１に記載の液晶レンズ用ガラスセルの製造方法。
3. 前記第１及び第２仮接合工程の少なくとも一方で、前記ガラス積層体に対し、前記第１及び第２ガラス板の双方の側に陽極接合用の電極が配置され、前記電極の双方が接地されていることを特徴とする請求項２に記載の液晶レンズ用ガラスセルの製造方法。
4. 金属又は半導体で形成されているスペーサを介して積層され、前記スペーサに陽極接合された第１ガラス板及び第２ガラス板を有する液晶レンズ用ガラスセルを製造する方法において、
   前記第１及び第２ガラス板を、前記スペーサを介して積層することにより、ガラス積層体を形成する積層工程と、
   前記積層工程後に、前記ガラス積層体において、前記第１ガラス板の側を加熱した状態、且つ、前記第２ガラス板の側を非加熱とした状態で、前記第１ガラス板に前記スペーサを陽極接合により本接合する第１片側本接合工程と、
   前記第１片側本接合工程後に、前記ガラス積層体において、前記第１ガラス板の側を非加熱とした状態、且つ、前記第２ガラス板の側を加熱した状態で、前記第２ガラス板に前記スペーサを陽極接合により本接合する第２片側本接合工程とを備えることを特徴とする液晶レンズ用ガラスセルの製造方法。
5. 前記第１及び第２片側本接合工程の少なくとも一方で、前記ガラス積層体に対し、前記第１及び第２ガラス板の双方の側に陽極接合用の電極が配置され、前記電極の双方が接地されていることを特徴とする請求項４に記載の液晶レンズ用ガラスセルの製造方法。
6. 前記第１及び第２ガラス板の厚さが１０００μｍ以下であることを特徴とする請求項１〜５の何れか１項に記載の液晶レンズ用ガラスセルの製造方法。
7. 請求項１〜６の何れか１項に記載の液晶レンズ用ガラスセルの製造方法を備えたことを特徴とする液晶レンズの製造方法。

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