JP4678151B2 - 調光装置およびその製造方法ならびに撮像装置 - Google Patents

Description

本発明は、入射光の光透過率を調節するための調光装置およびその製造方法ならびにこの調光装置を用いた撮像装置に関するものである。

近年、複数の基板間に液晶層が挟持された調光装置を光路に配置した撮像装置が開発されている。

この調光装置の一例について図１３（ａ）に示すと、この調光装置１’は、第１基板１１と第２基板１２との間に、第１電極１３と第２電極１４とで液晶層からなる調光層１５を挟持してなる調光素子１０を備えている。第１基板１１の表面には第１電極１３が形成されており、調光素子１０が形成される素子領域１１ａには、第１電極１３を介して配向膜１６が設けられている。また、第１基板１１は、第１電極１３から引き出される接続エリア１３ａが配置されるとともに、後述するように第２電極１４から引き出される接続エリア１４ａが配置される電極引き出し部１１ｂを備えている。

一方、第１基板１１と対向する状態で配置される第２基板１２の対向面には、第２電極１４が形成されている。第２基板１２は、調光素子１０が形成される素子領域１２ａを備えており、第２基板１２の素子領域１２ａ上には、第２電極１４を介して配向膜１６が設けられている。また素子領域１２ａ外の第２電極１４はカーボンペーストからなる導電性接着剤１８を介して、上述した第１基板１１の電極引き出し部１１ｂに引き出された接続エリア１４ａと接続されている。

以上のような構成の第１基板１１と第２基板１２とは、配向膜１６を対向させて素子領域１１ａ、１２ａが平面視的に重なり合う状態で対向配置され、第１基板１１と第２基板１２とは、第１基板１１の素子領域１１ａの周縁部上に設けられたシール材１７により貼り合わせられる。そして、シール材１７により囲われた素子領域１１ａ（１２ａ）に、調光層１５が充填されることで、第１電極１３と第２電極１４との間に配向膜１６を介して調光層１５が挟持されている。

ここで、第１基板１１の電極引き出し部１１ｂには、第１電極１３から引き出される接続エリア１３ａと第２電極１４から引き出される接続エリア１４ａが配置されている。そして、電極引き出し部１１ｂ上にはこの接続エリア１３ａ、１４ａに接続する回路基板Ｓが配置されることで、第１電極１３と第２電極１４にそれぞれ電圧をかけて、調光素子１０を駆動させる。このため、第１基板１１は、電極引き出し部１１ｂが設けられる分、第２基板１２よりも一方向に幅広く設けられており、第２基板１２よりも突出した状態で設けられている。

一方、図１３（ｂ）に示すように、複数の調光素子１０が重ねて配置された調光装置２’も開発されている。この図に示す調光装置２’は、２つの調光素子１０、１０’が重ねて配置されており、中間に配置される第２基板１２は、２つの調光素子１０、１０’に共有された状態で設けられている。この場合には、上述した調光素子１０の第２基板１２に対向する状態で、第３基板３１が設けられており、第２基板１２と第３基板３１との間に、第１電極１３’と第２電極１４’とで液晶層からなる調光層１５’を挟持してなる調光素子１０’を備えている。この場合には、第２基板１２にも第１基板１１と同様に、電極引き出し部１２ｂが形成され、第１基板１１とは反対側に突出された状態となる。電極引き出し部１２ｂには、第１電極１３’から引き出される接続エリア１３ａ’と第２電極１４’から引き出される接続エリア１４ａ’が配置される。

また、上述したように、２つの調光素子１０、１０’を重ねて配置する場合には、図１３（ｃ）に示すように、第２基板１２を第１基板１１および第３基板３１から突出した状態で形成し、２つの調光素子１０、１０’に共有される第２基板１２の両面側に調光素子１０、１０’の電極引き出し部１２ｃが設ける例についても報告されている（例えば、特許文献１参照）。

特開２００４−１２６４０２号公報（図１）

しかし、上述したような図１３（ａ）〜（ｃ）を用いて説明した調光装置では、一対の基板の一方に電極引き出し部が設けられ、電極引き出し部の設けられた基板が対向する基板から突出した状態で設けられる。このため、一枚の基板が突出された部分に電極引き出し部と接続するための回路基板を圧着させたり、導電性樹脂を塗布して硬化させたりするため、強度が弱く、基板割れを生じ易い。また、このように異なる大きさの基板を対向配置する場合には、同一形状の一対の基板を対向配置した後、スクライブ・ブレイクにより一方の基板を部分的に除去し、もう一方の基板を突出させる。このスクライブ・ブレイク工程は、通常手作業であり煩雑であるだけでなく、歩留まりも低下し易い傾向にある。

さらに、図１３（ｂ）を用いて説明したような複数の調光素子が重ねて配置された調光装置２’では、第１基板１１の電極引き出し部１１ｂ上に回路基板Ｓが接続されることから、回路基板Ｓの接着工程を行うために、電極引き出し部１１ｂ上を開放して設ける必要がある。これにより、調光素子１０に重ねて配置される調光素子１０’の電極引き出し部１２ｂが設けられた第２基板１２を、第１基板１１の電極引き出し部１１ｂとは異なる方向に突出させる。このため、調光素子の数が増えると基板の幅方向にサイズが増大する傾向にあり、小型化が困難である。さらに、各調光素子の電極引き出し部の上方を開放した状態で複数の調光素子を重ねる場合には、矩形状の調光装置であると、調光素子を４つまでしか重ねることができないという問題がある。また、図１３（ｃ）を用いて説明した調光装置であっても、さらに複数の調光素子を重ねる場合には、第２基板１２とは異なる方向に突出させた状態で電極引き出し部を形成する必要があるため、基板の幅方向にサイズが増大し易く、重ねる調光素子の数も制限される。

上述したような課題を解決するために、本発明における調光装置は、第１および第２の基板と、第１および第２の電極と、第１および第２の柱状電極と、調光素子とを備え、第２の基板が、第１および第２の孔部を有し、第１の基板に対向配置され、第１および第２の電極が、第１および第２の基板の表面にそれぞれ設けられ、第２の電極が、第２の孔部に対応する位置に孔部を有し、第１の柱状電極が、第１の孔部を貫通するよう形成されるとともに、第１の電極と接続され、第２の柱状電極が、第２の孔部および第２の電極に設けられた孔部を貫通するよう形成されるとともに、第２の電極に設けられた孔部の周縁と接続され、調光素子が、第１の電極と第２の電極との間に調光層を挟持してなるものである。

このような調光装置によれば、第２基板に設けられた孔部を貫通する状態で、第１電極または第２電極に接続される柱状電極が設けられていることから、この柱状電極は各基板に直交する状態で設けられる。これにより、従来の調光装置と比較して、調光素子の電極引き出し部が一方の基板に設けられることによる、基板の突出が防止されるため、突出された部分に回路基板等を圧着することによる基板の損傷が防止されるとともに調光装置の強度が向上する。また、第１基板と第２基板との平面視形状を同一とすることが可能となるため、基板の幅方向のサイズの増大が抑制され、小型化が可能である。さらに、第１基板と第２基板との平面視形状が同一である場合には、スクライブ・ブレイクを行わないため、スクライブ・ブレイクによる基板の損傷も防止される。

また、複数の調光素子が重ねて配置される調光装置であっても、複数の調光素子を構成する各基板の各孔部が重なるように配置されるとともに、この重なった各孔部を貫通する状態で柱状電極が設けられることで、各調光素子でこの柱状電極が共有される。このため、複数の調光素子を重ねて配置しても、基板の幅方向へのサイズの増大が防止される。

また、本発明は、上述した調光装置の製造方法でもあり、第１および第２の基板の表面に、第１および第２の電極をそれぞれ形成する工程と、第２の基板を、第１の基板に対向配置し、第１の電極と第２の電極との間に調光層を挟持してなる調光素子を形成する工程と、第２の基板に、第１および第２の孔部を形成するとともに、第２の電極における第２の孔部に対応する位置に、孔部を形成する工程と、第１の孔部から導電性材料を埋め込むことにより、第１の電極と接続される第１の柱状電極を形成する工程と、第２の孔部および第２の電極に設けられた孔部から導電性材料を埋め込むことにより、第２の電極に設けられた孔部の周縁と接続される第２の柱状電極を形成する工程とを備える。

このような調光装置の製造方法によれば、上述したような調光装置を得ることができる。また、スクライブ・ブレイク工程を行わないことで、スクライブ・ブレイクによる基板の割れが防止される。

さらに、本発明の撮像装置は、撮像系の光路中に上述したような調光装置が配置されることを特徴としている。このような撮像装置によれば、上述したような調光装置が配置されることで、上述したような作用を奏する。

以上説明したように、本発明の調光装置およびその製造方法ならびに撮像装置によれば、基板の損傷が防止されるとともに調光装置の強度を向上し、スクライブ・ブレイク工程を行わなくても製造できるため、調光装置の歩留まりを向上させることができる。また、調光装置の基板の幅方向のサイズの増大が抑制されるため、小型化が可能である。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。ここでは、撮像装置における撮像系の光路中に配置されるとともに、一対の基板間に液晶素子を備えた調光装置の例を用いて説明する。尚、背景技術で説明したものと同様の構成には同一の符号を付して説明する。

（第１実施形態）
図１（ａ）は、本発明の実施の形態に係る調光装置の断面図であり、図１（ｂ）、（ｃ）は、この調光装置を構成する一対の基板の平面図を示す。

図１（ａ）に示すように、調光装置１は、対向配置される第１基板１１および第２基板１２との間に、第１電極１３と第２電極１４とで例えば液晶層からなる調光層１５を挟持してなる調光素子１０を備えている。

ここで、図面上、下側に配置される第１基板１１は、例えばガラス基板からなり、第１基板１１の表面には、図１（ｂ）に示すように、例えば酸化インジウム錫（Indium Tin Oxide（ＩＴＯ））からなる透明電極膜である第１電極１３がパターン形成されている。この第１電極１３は、調光素子１０を形成する素子領域１１ａを覆う状態で設けられるとともに、後述する第１柱状電極と接続するための接続エリア１３ａが素子領域１１ａの外部に設けられることとする。また、第１基板１１上の素子領域１１ａには第１電極１３を介して配向膜１６が設けられている。なお、図１（ａ）は図１（ｂ）のＡ−Ａ’断面を示す。

一方、第１基板１１に対向配置される第２基板１２は、例えばガラス基板からなり、第１基板１１と平面視形状が同一に設けられることとする。図１（ｃ）に示すように、この第２基板１２の第１基板１１との対向面には、例えばＩＴＯからなる第２電極１４が形成されている。この第２電極１４は、調光素子１０を形成する素子領域１２ａを覆う状態で設けられるとともに、後述する第２柱状電極と接続するための接続エリア１４ａが素子領域１２ａの外部に設けられることとする。また、第２基板１２上の素子領域１２ａには第２電極１４を介して配向膜１６が設けられている。

ここで、第２基板１２における素子領域１２ａの外側には、第２基板１２を貫通する状態で、例えば２つの孔部２１ａ、２１ｂが設けられることとする。一方の孔部２１ａは、第２電極１４が設けられていない位置で、後述するように、第１基板１１と第２基板１２とを対向配置させる場合に、対向する第１基板１１の表面に設けられた接続エリア１３ａに対向する位置に配置されることとする。また、もう一方の孔部２１ｂは、接続エリア１４ａを貫通する状態で設けられていることとする。

そして、再び図１（ａ）に示すように、上述した第１基板１１と第２基板１２とは配向膜１６を対向させて、対向配置されており、これら基板の周縁部および素子領域１１ａ、１２ａの周縁部に設けられたシール材１７により第１基板１１と第２基板１２とが貼り合わせられる。そして、シール材１７により囲われた素子領域１１ａ（１２ａ）に、調光層１５が充填されることで、第１電極１３と第２電極１４との間に配向膜１６を介して調光層１５が挟持されている。

ここで、図１（ｂ）、（ｃ）のＢ−Ｂ’断面である図２に示すように、孔部２１ａを貫通する状態で、第１柱状電極２２ａが設けられており、孔部２１ｂを貫通する状態で、第２柱状電極２２ｂがそれぞれ設けられている。第１柱状電極２２ａは、孔部２１ａを貫通し、第１基板１１の表面に設けられた接続エリア１３ａに達するように形成されており、これにより、第１柱状電極２２ａと調光素子１０の第１電極１３とが接続される。

また、第２柱状電極２２ｂは、孔部２１ｂを貫通し、第２基板１２の表面に設けられた接続エリア１４ａと孔部２１ｂ周縁で接続されることにより、第２柱状電極２２ｂと調光素子１０の第２電極１４とが接続される。なお、ここでは、第２柱状電極２２ｂが第１基板１１に達する状態で設けられることとする、第２柱状電極２２ｂは接続エリア１４ａと接続されていればよく、第１基板１１に達していなくてもよい。これらの第１柱状電極２２ａと第２柱状電極２２ｂは、孔部２１ａ、２１ｂが設けられた第２基板１２の上面から突出した状態で設けられることとする。これにより、孔部２１ａ、２１ｂから突出された第１柱状電極２２ａと第２柱状電極２２ｂを外部の回路に接続することで、第１電極１３と第２電極１４とにそれぞれ電圧をかけて、調光素子１０を駆動することが可能となる。

なお、ここでは、第２柱状電極２２ｂが接続エリア１４ａと孔部２１ｂの周縁で接続される例について説明したが、図３（ａ）に示すように、孔部２１ｂと対向する第１基板１１の表面に、第１電極１３（前記図１（ａ）参照）とは離間した状態で、接続エリア１４ａから引き出された接続エリア１４ａ’’が設けられていてもよい。この接続エリア１４ａと接続エリア１４ａ’’とは例えばカーボンペーストからなる導電性接着剤１８で接続されることとする。このような構成によれば、第２柱状電極２２ｂと接続エリア１４ａ’’とが接触する分、図２に示した構成例よりも接触面積が広くなるため、第２柱状電極２２ｂと第２電極１４（前記図１（ａ）参照）とがより確実に接続される。この接続エリア１４ａ’’は第１電極１３をパターン形成する際に、第１電極１３と同一工程で形成することが可能である。

また、ここでは、第２基板１２に２つの孔部２１ａ、２１ｂが設けられる例について説明したが、図３（ｂ）に示すように、孔部２１ｂが第１基板１１の接続エリア１４ａと対向する位置に設けられていてもよい。これにより、図２に示した構成例よりも第２柱状電極２２ｂと接続エリア１４ａとの接触面積が広くなり、第２柱状電極２２ｂと第２電極１４（前記図１（ａ）参照）とがより確実に接続される。

次に、このような調光装置の製造方法について説明する。まず、再び図１（ｂ）に示すように、第１基板１１上に第１電極１３をパターン形成することで、第１基板１１の素子領域１１ａ上を覆うとともに、素子領域１１ａ外に第１電極１３の接続エリア１３ａを形成する。次に、第１基板１１の素子領域１１ａ上に配向膜１６を形成する。

次に、再び図１（ｃ）に示すように、第２基板１２上に第２電極１４をパターン形成することで、第２基板１２の素子領域１２ａ上を覆うとともに、素子領域１２ａ外に第２電極１４の接続エリア１４ａを形成する。続いて、第２基板１２の素子領域１２ａ上に配向膜１６を形成する。

次いで、第２基板１２上の第２電極１４が設けられておらず、後工程で第１基板１１と第２基板１２とを対向配置する際に、第１基板１１上の接続エリア１３ａと接続可能な位置に、第２基板１２を貫通する孔部２１ａを形成するとともに、上述した接続エリア１４ａと第２基板１２とを貫通する状態で、孔部２１ｂを形成する。これらの孔部２１ａ、２１ｂは、ドリルまたはレーザー、サンドブラスト等により形成することとする。なお、ここでは配向膜１６が形成された後の第２基板１２に孔部２１ａ、２１ｂを形成することとするが、予め貫通孔が設けられた基板を用いてもよく、第２電極１４が設けられた第２基板１２に孔部２１ａ、２１ｂを形成してもよい。

次に、再び図１（ａ）に示すように、上述した第１基板１１と第２基板１２とを素子領域１１ａ、１２ａをそれぞれ対向させて、対向配置し、第１基板１１の周縁部および素子領域１１ａの周縁部にシール材１７を形成することで、第１基板１１と第２基板１２とを貼り合わせる。そして、シール材１７に設けられた注入口（図示省略）から上記基板間に液晶層からなる調光層１５を充填し、注入口を封止剤（図示省略）で塞ぐことで、配向膜１６間に調光層１５が挟持される。

次いで、図２に示すように、例えば、印刷法またはディスペンサーにより、第２基板１２の上部から、孔部２１ａ内に、対向する第１基板１１上の接続エリア１３ａに達するように、導電性材料（導電性ペースト）を充填する。また、孔部２１ｂ内に、孔部２１ｂの周囲の接続エリア１４ａに接するとともに、対向する第１基板１１上に達するように、導電性ペーストを充填する。この際、導電性材料は孔部２１ａ、２１ｂの形状に倣う状態で、孔部２１ａ、２１ｂ内から第１基板１１に向けて充填される。その後、この導電性ペーストを加熱等により硬化することで、孔部２１ａを貫通する状態の第１柱状電極２２ａを形成するとともに、孔部２１ｂを貫通する状態の第２柱状電極２２ｂを形成する。これにより、第１柱状電極２２ａが接続エリア１３に接続されるとともに、第２柱状電極２２ｂが接続エリア１４ａに接続された状態の調光装置１が得られる。

なお、図３（ｂ）を用いて説明したように、第２基板１２に孔部２１ａが設けられており、第１基板１１に孔部２１ｂが設けられている場合には、第２基板１２側から孔部２１ａに導電性ペーストを充填した後、導電性ペーストを硬化し、第１基板１１側から孔部２１ｂに導電性ペーストを充填した後、導電性ペーストを硬化する。

以上説明したような調光装置およびこの製造方法ならびにこれを用いた撮像装置によれば、第１電極１３に接続される第１柱状電極２２ａと、第２電極１４に接続される第２柱状電極２２ｂとが、第２基板１２に設けられた孔部２１ａ、２１ｂを貫通する状態で設けられている。これにより、第１柱状電極２２ａと第２柱状電極２２ｂとが各基板に直交する状態で設けられることから、従来の調光装置と比較して調光素子の電極引き出し部が一方の基板に設けられることによる、基板の突出が防止されるため、突出された部分に回路基板等を圧着することによる基板の損傷が防止されるとともに調光装置の強度が向上する。したがって、調光装置の歩留まりを向上させることができる。

また、調光装置を構成する第１基板１１と第２基板１２との平面視形状が同一であることから、基板の幅方向へのサイズの増大が抑制され、調光装置の小型化が可能である。さらに、第１基板１１と第２基板１２とを同一形状で形成することで、スクライブ・ブレイク工程を行わなくてもよく、これによっても、調光装置の歩留まりを向上させることができる。

（変形例１）
なお、上述した実施形態では、孔部２１ａ、２１ｂを貫通する状態で設けられた第１柱状電極２２ａと第２柱状電極２２ｂとが、孔部２１ａ、２１ｂが設けられた第２基板１２の上面から突出した状態で設けられることとしたが、図４（ａ）に示すように、第１柱状電極２２ａと第２柱状電極２２ｂとが孔部２１ａ、２１ｂが設けられた第２基板１２の上面よりも窪んだ状態で設けられていてもよい。この場合には、バンブ電極４１ａ、４１ｂが設けられた回路基板４１と接続する場合に、バンブ電極４１ａ、４１ｂが挿入可能な大きさで、かつバンプ電極４１ａ、４１ｂと同一間隔となるように、第２基板１２に孔部２１ａ、２１ｂを形成する。これにより、図４（ｂ）に示すように、バンブ電極４１ａ、４１ｂを孔部２１ａ、２１ｂ内に挿入し、孔部２１ａ内部でバンプ電極４１ａと第１柱状電極２２ａとを接続するとともに、孔部２１ｂ内部でバンプ電極４１ｂと第１柱状電極２２ｂとを接続することが可能となる。このような構成によれば、調光装置に回路基板４１を接続する際のバンブ電極４１ａ、４１ｂの位置合わせが容易であり、第１柱状電極２２ａ、第２柱状電極２２ｂと回路基板４１とを確実に接続させることができる。

（変形例２）
また、本実施形態では、第２基板１２に貫通する状態で設けられる孔部２１ａ、２１ｂが、第２基板１２の上面側から下面側にかけて断面同一形状となるように同一径で設けられる例について説明したが、本発明はこれに限定されず、図５に示すように、孔部２１ａまたは孔部２１ｂの少なくとも一部は、対向する第１基板１１側に向けて径が広がるようにテーパー形状に設けられていても良い。これにより、第２基板１２に孔部２１ａ、２１ｂを形成した後、第２基板１２上に第２電極１４を形成する場合には、孔部２１ｂのテーパー部を覆う状態で接続エリア１４ａが形成されるため、孔部２１ｂ内に導電性ペーストを充填して、第２柱状電極２２ｂを形成する場合に、第２柱状電極２２ｂと接続エリア１４ａとの接触面積を増大させることができる。

（第２実施形態）
次に、複数の調光素子が重ねて設けられた調光装置について説明する。この調光装置は２つの調光素子が重ねて配置された構成とする。

すなわち、図６（ａ）に示すように、調光装置２は、第１実施形態で説明した調光素子１０上に、第２基板１２と第３基板３１との間に第１電極１３’と第２電極１４’とで調光層１５’を挟持してなる調光素子１０’が重ねて配置された構成とする。すなわち、第２基板１２は２つの調光素子１０、１０’とで共有されることとする。

この場合には、第２基板１２における第２電極１４が設けられた面の反対側の面には、第１基板１１と同様に、ＩＴＯからなる第１電極１３’がパターン形成されている。この第１電極１３’は、素子領域１２ａを覆う状態で設けられるとともに、後述する第１柱状電極と接続するための接続エリア１３ａ’が素子領域１２ａの外部に設けられることとする。また、この面における素子領域１２ａ上には第１電極１３’を介して配向膜１６’が設けられている。なお、ここでは、第２基板１２における第２電極１４が設けられた面を下面とし、第１電極１３’が設けられる面を上面とすることとする。これにともない、第１基板１１の第１電極１３が設けられる面を上面、後述する第３基板３１の第２電極１４’が設けられる面を下面とする。

一方、第２基板１２に対向配置される第３基板３１は、例えば第１基板１１および第２基板１２と平面視形状が同一に設けられることとする。この第３基板３１の下面側には、例えばＩＴＯからなる第２電極１４’が形成されている。この第２電極１４’は、調光素子１０’を形成する素子領域３１ａを覆う状態で設けられるとともに、後述する第２柱状電極と接続するための接続エリアが素子領域３１ａの外部に設けられることとする。また、第３基板３１上の素子領域３１ａには第２電極１４’を介して配向膜１６’が設けられている。

そして、上述した第２基板１２と第３基板３１とは素子領域１２ａ、３１ａをそれぞれ対向させて、対向配置されており、第１電極１３’が設けられた第２基板１２の周縁部および素子領域１２ａの周縁部にはシール材１７’が設けられ、このシール材１７’により第２基板１２と第３基板３１とが貼り合わせられる。そして、シール材１７’により囲われた素子領域１２ａ（３１ａ）に、調光層１５’が充填されることで、第１電極１３’と第２電極１４’との間に配向膜１６’を介して調光層１５’が挟持されている。

ここで、図６（ｂ）に示すように、第３基板３１における素子領域３１ａの外側には、第２基板１２と同様に、第３基板３１を貫通する状態で、例えば２つの孔部２３ａ、２３ｂが設けられることとする。一方の孔部２３ａは、第２電極１４が設けられていない位置であり、後述するように、第３基板３１と第２基板１２とを対向配置させる場合に、第２基板１２に設けられた孔部２１ａと重なる位置に設けられることとする。これにより、孔部２３ａは第１基板１１の表面に設けられた接続エリア１３ａと対向する位置に配置される。また、もう一方の孔部２３ｂは、第２電極１４’から引き出される接続エリア１４ａ’に設けられており、第２基板１２に設けられた孔部２１ｂと重なる位置に設けられることとする。ここでは、孔部２３ａ、２３ｂは、孔部２１ａ、２１ｂと同一形状で設けられるとともに、孔部２３ａと孔部２１ａの中心が同軸上に配置され、孔部２３ｂと孔部２１ｂの中心が同軸上に配置されるように設けられることとする。

そして、孔部２３ａと孔部２１ａを貫通する状態で、第１柱状電極２２ａが設けられている。この第１柱状電極２２ａは、第２基板１２の孔部２１ａの周囲に設けられた接続エリア１３ａ’に接続されるとともに、第１基板１１上の接続エリア１３ａに達して接続されるように設けられている。これにより、第１柱状電極２２ａと調光素子１０’の第１電極１３’（前記図６（ａ）参照）が接続されるとともに、第１柱状電極２２ａと調光素子１０の第１電極１３（前記図６（ａ）参照）が接続される。

一方、孔部２３ｂと孔部２１ｂを貫通する状態で、第２柱状電極２２ｂが設けられている。この第２柱状電極２２ｂは、孔部２３ｂと孔部２１ｂを貫通する状態で、第３基板３１の下面側の孔部２３ｂ周囲に設けられた接続エリア１４ａ’に接続されるとともに、第２基板１２の下面側の孔部２１ｂ周囲に設けられた接続エリア１４ａに接続し、第１基板１１に達する状態で設けられている。これにより、第１柱状電極２２ｂと調光素子１０’の第２電極１４’（前記図６（ａ）参照）が接続されるとともに、第１柱状電極２２ａと調光素子１０の第２電極１４（前記図６（ａ）参照）が接続される。

以上のことから、第１柱状電極２２ａと第２柱状電極２２ｂは調光素子１０、１０’で共有された状態となる。ここで、これらの第１柱状電極２２ａと第２柱状電極２２ｂは、孔部２３ａ、２３ｂが設けられた第３基板３１の上面から突出した状態で設けられることとする。これにより、孔部２３ａ、２３ｂから突出された第１柱状電極２２ａと第２柱状電極２２ｂを外部の回路に接続することで、第１電極１３と第２電極１４とにそれぞれ電圧をかけて、調光素子１０を駆動するとともに、第１電極１３’と第２電極１４’とにそれぞれ電圧をかけて、調光素子１０’を駆動することが可能となる。

なお、ここでは、第２柱状電極２２ｂが接続エリア１４ａと孔部２１ｂの周囲で接続される例について説明したが、図７（ａ）に示すように、図３（ａ）を用いて説明した場合と同様に、第３電極３１に設けられた接続エリア１４ａ’から引き出された接続エリア１４ａ’’が対向する第２基板１２の上面に設けられていてもよい。この接続エリア１４ａ’’は、第２基板の上面に設けられた第１電極１３’とは離間した状態で設けられることとする。そして、接続エリア１４ａ’と接続エリア１４ａ’’とは例えばカーボンペーストからなる導電性接着剤１８’で接続された状態とする。このような構成によれば、第２柱状電極２２ｂと接続エリア１４ａ’’とが接触する分、図６に示す構成例よりも接触面積が広くなるため、第２柱状電極２２ｂと第２電極１４’とがより確実に接続される。なお、この接続エリア１４ａ’’は第２基板１２の上面の第１電極１３’をパターン形成する際に、第１電極１３’と同一工程で形成することが可能である。

また、ここでは、第１柱状電極２２ｂが第３基板３１に設けられた孔部２３ｂと第２基板１２に設けられた孔部２１ｂとを貫通した状態で設けられる例について説明したが、図７（ｂ）に示すように、第３基板３１の第２基板１２との対向面側に設けられた接続エリア１４ａ’と対向するとともに、第２基板１２に設けられた孔部２１ｂと重なるように、第１基板１１に孔部２３ｂが設けられていてもよい。この場合には、第２柱状電極２２ｂは、孔部２３ｂと孔部２１ｂとを貫通し、第２基板１２の下面側の孔部２１ｂの周囲に設けられた接続エリア１４ａと接続するとともに、接続エリア１４ａ’に達する状態で設けられることとする。これにより、図６に示す構成例よりも第２柱状電極２２ｂと接続エリア１４ａ’との接触面積が広くなり、第２柱状電極２２ｂと第２電極１４’（図６（ａ）参照）とがより確実に接続される。

このような調光装置２を製造する場合には、図６（ａ）に示すように、第１基板１１と、孔部２１ａ、２１ｂが設けられた第２基板１２と、孔部２３ａ、２３ｂが設けられた第３基板３１を用意する。この場合には、後工程で第２基板１２と第３基板３１とを対向配置する際に、孔部２１ａと孔部２３ａとが重なるとともに孔部２１ｂと孔部２３ｂとが重なるように、各孔部を形成することとする。

そして、第１実施形態と同様の方法により、第１基板１１と第２基板１２との間に、第１電極１３と第２電極１４とで調光層１５を挟持してなる調光素子１０を形成する。また、第１実施形態と同様の方法により、第２基板１２と第３基板３１との間に、第１電極１３’と第２電極１４’とで調光層１５’を挟持してなる調光素子１０’を形成する。

そして、図６（ｂ）に示すように、第１基板１、第２基板１２および第３基板３１を対向配置することで、第１基板１１に向けて貫通する状態で設けられた孔部２３ａと孔部２１ａの内部および孔部２３ｂと孔部２１ｂの内部に第３基板３１の上面側から導電性ペーストを充填し、その後、加熱等により導電性ペーストを硬化する。これにより、第２基板１２の上面の孔部２１ａ周囲に設けられた接続エリア１３ａ’に接するとともに、第１基板１１の上面の接続エリア１３ａに達する状態の第１柱状電極２２ａが形成される。また、第３基板３１の下面の接続エリア１４ａ’および第２基板１２の下面の接続エリア１４ａに接するとともに第１基板１１に達する状態の第２柱状電極２２ｂを形成する。

このような調光装置２およびこの製造方法ならびにこれを用いた撮像装置によれば、第１柱状電極２２ａと第２柱状電極２２ｂとが第２基板１２に設けられた孔部２１ａ、２１ｂおよび第３基板に設けられた孔部２３ａ、２３ｂをそれぞれ貫通する状態で設けられている。これにより、第１柱状電極２２ａと第２柱状電極２２ｂとが各基板に直交する状態で設けられることから、第１実施形態と同様の効果を奏することができる。

また、第１柱状電極２２ａと第２柱状電極２２ｂとを、調光素子１０、１０’で共有するため、基板の幅方向へのサイズの増大が防止される。なお、本実施形態では、２つの調光素子１０、１０’が重ねて配置された調光装置２の例について説明したが、３つ以上の調光素子が重ねて配置される調光装置であっても本発明は適用可能であり、３つ以上の調光素子を重ねて配置したとしても、本実施形態と同様に、第１柱状電極２２ａと第２柱状電極２２ｂとを共有することで、基板の幅方向へのサイズの増大が抑制される。

（変形例３）
本実施形態は、第２基板１２に設けられた孔部２１ａ、２１ｂおよび第３基板３１に設けられた孔部２３ａ、２３ｂの断面形状が全て同一径の円形状で設けられた例について説明したが、孔部２１ａ、２１ｂと、孔部２３ａ、２３ｂとが異なる径の円形状となるように設けられていてもよい。ここでは、図８（ａ）に示すように、例えば孔部２３ａ、２３ｂよりも孔部２１ａ、２１ｂが小さい径で設けられていることとし、重ねて設けられる孔部２１ａと孔部２３ａ、孔部２１ｂと孔部２３ｂの中心は同軸上に配置されることとする。この場合には、第１柱状電極２２ａが孔部２１ａと孔部２３ａの形状に倣って、第１基板１１側に向けて径が小さくなるような段差を有して形成される。これと同様に、第２柱状電極２２ｂも孔部２１ｂと孔部２３ｂの形状に倣って、第１基板１１側に向けて径が小さくなるような段差を有して形成される。このため、孔部２１ａが小さく設けられた分、第２基板１２の上面の孔部２１ａの周囲に設けられた接続エリア１３ａ’と第１柱状電極２２ａの段差部分とが接触される。したがって、図６（ｂ）を用いて説明した第２実施形態と比較して、接続エリア１３ａ’と第１柱状電極２２ａとの接触面積が増大し、第１柱状電極２２ａと第１電極１３’（前記６（ａ）参照）とがより確実に接続される。

なお、この変形例３は、図７（ａ）を用いて説明した構成例であっても適用可能である。この場合には、図８（ｂ）に示すように、孔部２１ｂが孔部２３ｂよりも小さい径で設けられることで、図７（ａ）を用いて説明した構成例と比較して、接続エリア１４ａ’’と第２柱状電極２２ｂとの接触面積が増大する。したがって、第２柱状電極２２ｂと第２電極１４’（前記６（ａ）参照）とがより確実に接続される。

また、この変形例３は、図７（ｂ）を用いて説明した構成例であっても適用可能である。この場合には、図８（ｃ）に示すように、孔部２１ｂが孔部２３ｂよりも小さい径で設けられることで、図７（ｂ）を用いて説明した構成例と比較して、接続エリア１４ａと第２柱状電極２２ｂとの接触面積が増大される。したがって、第２柱状電極２２ｂと第２電極１４（前記６（ａ）参照）とがより確実に接続される。

（変形例４）
また、上記実施形態では、孔部２１ａと孔部２３ａの径の中心および孔部２１ｂと孔部２３ｂの中心がそれぞれ同軸上に配置されるように構成された例について説明した。しかし、図９（ａ）に示すように、孔部２１ａと孔部２３ａおよび孔部２１ｂと孔部２３ｂの径の中心が、基板の幅方向にずれていてもよい。ここでは、全ての孔部２１ａ、２１ｂ、２３ａ、２３ｂは同一形状で設けられることとする。この場合には、孔部２１ａ、２１ｂが、孔部２３ａ、２３ｂに対して、径の中心を水平方向にずらして配置されることで、孔部２１ａ、２３ａおよび孔部２１ｂ、２３ｂの形状に倣い、それぞれを貫通する状態で設けられる第１柱状電極２２ａおよび第２柱状電極２２ｂが段差を有して設けられる。このため、第２基板１２の上面側に設けられた接続エリア１３ａ’と第１柱状電極２２ａの段差部分とが接触されることから、図６（ｂ）を用いて説明した第２実施形態と比較して、接続エリア１３ａ’と第１柱状電極２２ａとの接触面積が増大する。したがって、第１柱状電極２２ａと第１電極１３’（前記６（ａ）参照）とがより確実に接続される。

なお、この変形例４は、図７（ａ）を用いて説明した構成例であっても適用可能である。この場合には、図９（ｂ）に示すように、孔部２１ｂが孔部２３ｂとが中心の位置をずらして形成されることで、図７（ａ）を用いて説明した構成例と比較して、接続エリア１４ａ’’と第２柱状電極２２ｂとの接触面積が増大する。したがって、第２柱状電極２２ｂと第２電極１４’（前記６（ａ）参照）とがより確実に接続される。

また、この変形例４は、図７（ｂ）を用いて説明した構成例であっても適用可能である。この場合には、図９（ｃ）に示すように、孔部２１ｂと孔部２３ｂとが中心の位置をずらして形成されることで、図７（ｂ）を用いて説明した構成例と比較して、接続エリア１４ａと第２柱状電極２２ｂとの接触面積が増大される。したがって、第２柱状電極２２ｂと調光素子１０の第２電極１４とがより確実に接続される。

（変形例５）
上述した第２実施形態では、第２基板１２に孔部２１ａ、２１ｂ、第３基板３１に孔部２３ａ、２３ｂを設けた例について説明したが、本発明はこれに限定されず、図１０（ａ）に示すように、第１基板１１にも孔部２１ａ、２３ａと重なる位置に孔部２５ａが設けられるとともに、孔部２１ｂ、２３ｂと重なる位置に孔部２５ｂが設けられていてもよい。この場合には、孔部２３ａ、２１ａ、２５ａおよび孔部２３ｂ、２１ｂ、２５ｂをそれぞれ貫通する状態で導電性ペーストを充填することで、第１柱状電極２２ａと第２柱状電極２２ｂが形成される。これにより、対向配置される全ての基板を貫通する状態の孔部２３ａ、２１ａ、２５ａおよび孔部２３ｂ、２１ｂ、２５ｂに導電性ペーストを充填することで、空気が逃げる部分を確保できるため、空気が混入することなく各孔部内に導電性ペーストが隙間なく充填される。これにより、第１柱状電極２２ａと第２柱状電極２２ｂの電気的信頼性を向上させることができる。

なお、この変形例５は、図１０（ｂ）に示すように、図８（ａ）を用いて説明した構成例（変形例３）である各基板に異なる径の孔部を形成する場合であっても適用可能である。この場合には、例えば第３基板３１に設けられる孔部２３ａ、２３ｂ、第２基板１２に設けられる孔部２１ａ、２１ｂ、第１基板１１に設けられる孔部２５ａ、２５ｂと順次孔径が小さくなるように設けられることとする。

さらに、この変形例７は、図１０（ｃ）に示すように、図９（ａ）を用いて説明した構成例（変形例４）である各基板に径の中心軸をずらした孔部を形成する場合であっても適用可能である。この場合には、例えば第３基板３１に設けられる孔部２３ａ、２３ｂ、第２基板１２に設けられる孔部２１ａ、２１ｂ、第１基板１１に設けられる孔部２５ａ、２５ｂとが順次一方向に径の中心軸をずらして設けられることとする。

以上説明したような、第２実施形態およびその変形例については、重ね合わせて配置された調光素子１０、１０’で第２基板１２を共有する例について説明したが、本発明はこれに限定されず図１１に示すように第３基板３１と第４基板３２に調光層１５’が挟持されてなる調光装置であっても、適用可能である。

また、第１実施形態の変形例１、２の構成を第２実施形態で適用することも可能であり、第２実施形態の変形例５を第１実施形態で適用することも可能である。

（第３実施形態）
図１２（ａ）は、本発明の第３実施形態の調光装置３の断面図を示す。なお、第１実施形態と同様の構成については、同一の番号を付して説明する。

図１２（ａ）に示すように、本実施形態の調光装置３は、第１基板１１と第２基板１２との間に、第１電極１３と第２電極１４とで調光層１５を挟持してなる調光素子１０を備えている。ここでの調光素子１０は第１実施形態と同様の構成であることとする。

第１基板１１の表面には、第１電極１３が設けられており、この第１電極１３は、調光素子１０を形成する素子領域１１ａを覆う状態で設けられるとともに、後述する回路基板５１と接続するための接続エリア１３ａが素子領域１１ａの外部に設けられることとする。また、第１基板１１上の素子領域１１ａには第１電極１３を介して配向膜１６が設けられている。

一方、第１基板１１に対向配置される第２基板１２の第１基板１１との対向面には、第２電極１４が設けられており、調光素子１０を形成する素子領域１２ａを覆う状態で設けられるとともに、後述する回路基板５１と接続するための接続エリア１４ａが素子領域１２ａの外部に設けられることとする。また、第２基板１２上の素子領域１２ａには第２電極１４を介して配向膜１６が設けられている。

上述した第１基板１１と第２基板１２とは、素子領域１１ａ、１２ａをそれぞれ対向させて、対向配置されており、素子領域１２ａの周縁部に設けられたシール材１７により第１基板１１と第２基板１２とが貼り合わせられる。そして、シール材１７により囲われた素子領域１１ａ（１２ａ）に、調光層１５が充填されることで、第１電極１３と第２電極１４との間に配向膜１６を介して調光層１５が挟持されている。

そして、第１基板１１上の素子領域１１ａ外の接続エリア１３ａと、第２基板１２上の素子領域１２ａ外の接続エリア１４ａとの間には、回路基板５１が挟持されて構成されている。ここで、この回路基板５１の一主面側には、接続エリア１３ａと接続するための第１電極部５１ａが設けられているとともに、もう一方の面側には、第２電極１４と接続するための第２電極部５１ｂが設けられていることとする。ここで、回路基板５１における第１電極部５１ａが設けられた面側を上面とし、第２電極部５１ｂが設けられた面側を下面とする。この回路基板５１は、第１基板１１と第２基板１２との間に回路基板５１が挟持されることで、接続エリア１３ａと第１電極部５１ａが接続されるとともに、接続エリア１４ａと第２電極部５１ｂが接続される。これにより、第１電極１３と第２電極１４とにそれぞれ電圧をかけて、調光素子１０を駆動することが可能となる。

また、図１２（ｂ）に示すように、上述した調光装置３上に、第２基板１２と第３基板３１との間に、下部電極１３’と上部電極１４’とで調光層１５’を挟持してなる調光素子１０’が重ねて配置されていてもよい。この場合には、第２基板１２と第３基板３１との間に回路基板５１’が、第１基板１１と第２基板１２との間に挟持される回路基板５１と重なるように配置されることとする。なお、ここでは、２つの調光素子１０、１０’を重ねて配置する例について説明したが、３つ以上の調光素子を重ねて配置してもよい。

次に、調光装置３の製造方法について説明する。この場合には、配向膜１６が設けられた状態の第１基板１１と配向膜１６が設けられた状態の第２基板１２とをシール材１７で貼り合わせる前に、回路基板５１の下面側の第１電極部５１ａと接続エリア１３ａとを接続した状態で固定し、その後、第２基板１２に設けられた接続エリア１４ａと回路基板５１の第２電極部５１ｂとを接続する状態で、第１基板１１と第２基板１２を貼り合わせることで製造される。

このような調光装置およびその製造方法ならびにこれを用いた撮像装置によれば、素子領域１１ａ、１２ａ外の第１基板１１と第２基板１２との間に、接続エリア１３ａと第１電極部５１ａとが接続されるとともに接続エリア１４ａと第２電極部５１ｂとが接続される状態で、回路基板５１が挟持されている。これにより、従来の調光装置と比較して調光素子の電極引き出し部が一方の基板に設けられることによる、基板の突出が防止されるため、突出された部分に回路基板等を圧着することによる基板の損傷が防止されるとともに調光装置の強度が向上する。したがって、調光装置の歩留まりを向上させることができる。

また、調光装置を構成する第１基板１１と第２基板１２との平面視形状が同一であることから、基板の幅方向へのサイズの増大が抑制され、調光装置の小型化が可能である。さらに、第１基板１１と第２基板１２とを同一形状で形成することで、スクライブ・ブレイク工程を行わなくてもよく、これによっても、調光装置の歩留まりを向上させることができる。

また、図１２（ｂ）に示すように、複数の調光素子１０、１０’が重ねて設けられる調光装置４であっても、第２基板１２と第３基板３１との間に重ねて配置される回路基板５１’を、回路基板５１と重ねて配置することで、複数の調光素子を重ねて配置しても、基板の幅方向へのサイズの増大が防止される。

上述した第１実施形態から第３実施形態にかけて、調光素子１０、１０’が液晶素子である場合の例を用いて、本発明の調光装置の一例を説明したが、調光素子がエレクトロルミネッセンス（ＥＬ）素子等の他の調光素子である場合でも、本発明は適用可能である。また、本発明の調光装置は撮像装置だけではなく、表示装置であっても適用可能である。

本発明の調光装置の第１実施形態を説明するための断面図（ａ）および平面図（ｂ）、（ｃ）である。 本発明の調光装置の第１実施形態を説明するための断面図である（その１）。 本発明の調光装置の第１実施形態を説明するための断面図である（その２）。 本発明の調光装置の第１実施形態の変形例１を説明するための断面図である。 本発明の調光装置の第１実施形態の変形例２を説明するための断面図である。 本発明の調光装置の第２実施形態を説明するための断面図である。 本発明の調光装置の第２実施形態を説明するための断面図である。 本発明の調光装置の第２実施形態の変形例３を説明するための断面図である。 本発明の調光装置の第２実施形態の変形例４を説明するための断面図である。 本発明の調光装置の第２実施形態の変形例５を説明するための断面図である。 本発明の調光装置の第２実施形態を説明するための断面図である。 本発明の調光装置の第３実施形態を説明するための断面図である。 従来の調光装置を説明するための断面図である。

符号の説明

１，２，３，４…調光装置、１０，１０’…調光素子、１１…第１基板、１２…第２基板、１３，１３’…第１電極、１４，１４’…第２電極、１５，１５’…調光層、２１ａ，２１ｂ…孔部、２３ａ，２３ｂ…孔部、２５ａ，２５ｂ…孔部、２２ａ…第１柱状電極、２２ｂ…第２柱状電極、５１…回路基板

Claims (4)

1. 第１および第２の基板と、
   第１および第２の電極と、
   第１および第２の柱状電極と、
   調光素子と
   を備え、
   上記第２の基板が、第１および第２の孔部を有し、上記第１の基板に対向配置され、
   上記第１および第２の電極が、上記第１および第２の基板の表面にそれぞれ設けられ、
   上記第２の電極が、上記第２の孔部に対応する位置に孔部を有し、
   上記第１の柱状電極が、上記第１の孔部を貫通するよう形成されるとともに、上記第１の電極と接続され、
   上記第２の柱状電極が、上記第２の孔部および上記第２の電極に設けられた孔部を貫通するよう形成されるとともに、上記第２の電極に設けられた孔部の周縁と接続され、
   上記調光素子が、上記第１の電極と上記第２の電極との間に調光層を挟持してなるものである
   調光装置。
2. 上記第２の孔部の少なくとも一部が、テーパー形状とされ、
   上記第２の電極が、該テーパー形状に倣う形状を有し、
   上記第２の柱状電極の少なくとも一部が、上記テーパー形状に対応するテーパー形状とされ、上記第２の電極に設けられた孔部の周縁および第２の電極における上記テーパー形状に倣う形状を有する部分と接続される
   請求項１に記載の調光装置。
3. 第１および第２の基板の表面に、第１および第２の電極をそれぞれ形成する工程と、
   上記第２の基板を、上記第１の基板に対向配置し、上記第１の電極と上記第２の電極との間に調光層を挟持してなる調光素子を形成する工程と、
   上記第２の基板に、第１および第２の孔部を形成するとともに、上記第２の電極における上記第２の孔部に対応する位置に、孔部を形成する工程と、
   上記第１の孔部から導電性材料を埋め込むことにより、上記第１の電極と接続される第１の柱状電極を形成する工程と、
   上記第２の孔部および上記第２の電極に設けられた孔部から導電性材料を埋め込むことにより、上記第２の電極に設けられた孔部の周縁と接続される第２の柱状電極を形成する工程と
   を備える調光装置の製造方法。
4. 第１および第２の基板と、
   第１および第２の電極と、
   第１および第２の柱状電極と、
   調光素子と
   を備え、
   上記第２の基板が、第１および第２の孔部を有し、上記第１の基板に対向配置され、
   上記第１および第２の電極が、上記第１および第２の基板の表面にそれぞれ設けられ、
   上記第２の電極が、上記第２の孔部に対応する位置に孔部を有し、
   上記第１の柱状電極が、上記第１の孔部を貫通するよう形成されるとともに、上記第１の電極と接続され、
   上記第２の柱状電極が、上記第２の孔部および上記第２の電極に設けられた孔部を貫通するよう形成されるとともに、上記第２の電極に設けられた孔部の周縁と接続され、
   上記調光素子が、上記第１の電極と上記第２の電極との間に調光層を挟持してなるものである
   調光装置を撮像系の光路中に配置した撮像装置。

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