(57)【要約】【課題】量産性に優れると共に、液晶光学素子の接続の信頼性を確保することができ、かつ液晶光学素子の小型化、低コスト化を図ることができる液晶光学素子及びその製造方法を提供する。【解決手段】コモン電極が形成された第１の基板と複数のセグメント電極が形成された第２の基板との間に液晶を封入してなる液晶光学素子であって、この液晶光学素子の側面の複数の角部に、外部に露出して形成された複数の電極端子が設けられており、複数の電極端子は液晶光学素子の厚さ方向に伸長して形成されている。【選択図】図１
2012088394.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
コモン電極が形成された第１の基板と複数のセグメント電極が形成された第２の基板との間に液晶を封入してなる液晶光学素子であって、
当該液晶光学素子の側面の複数の角部に、外部に露出して形成された複数の電極端子が設けられており、該複数の電極端子は当該液晶光学素子の厚さ方向に伸長して形成されていることを特徴とする液晶光学素子。
【請求項２】
前記複数の電極端子は、当該液晶光学素子の前記複数の角部の切欠部に充填され切断によって側面に露出した導電層を備えていることを特徴とする請求項１に記載の液晶光学素子。
【請求項３】
前記複数の電極端子は、当該液晶光学素子の側面に印刷された導電パターンを備えていることを特徴とする請求項１に記載の液晶光学素子。
【請求項４】
前記複数の電極端子は、当該液晶光学素子の上下表面における角部近傍に印刷された所定面積の導電パターンを備えていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の液晶光学素子。
【請求項５】
前記第１の基板の前記コモン電極が形成された面および前記第２の基板の前記複数のセグメント電極が形成された面の角部に所定面積の導電パターンが印刷されていることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の液晶光学素子。
【請求項６】
複数の液晶光学素子を切り出せる少なくとも一対の大判ガラス基板に前記複数の液晶光学素子に対応する電極を形成する電極形成工程と、
前記少なくとも一対の大判ガラス基板の間に液晶を封入して前記複数の液晶光学素子を有する素子群を形成する素子群組立工程と、
前記少なくとも一対の大判ガラス基板の切断線の交差位置に複数の貫通孔をそれぞれ形成する貫通孔形成工程と、
前記複数の貫通孔に導電材料を充填して導電層を形成する導電材料充填工程と、
前記素子群を単一の素子に切断分離する切断工程とを備えていることを特徴とする液晶光学素子の製造方法。
【請求項７】
前記素子群の表面の前記複数の貫通孔に対応する位置に導電パターンを印刷し複数の表面端子部をそれぞれ形成する表面端子部形成工程をさらに備え、該複数の表面端子部の各々は前記複数の貫通孔各々より大きい面積を有することを特徴とする請求項６に記載の液晶光学素子の製造方法。
【請求項８】
複数の液晶光学素子を切り出せる少なくとも一対の大判ガラス基板に前記複数の前記液晶光学素子に対応する電極を形成する電極形成工程と、
前記少なくとも一対の大判ガラス基板の間に液晶を封入して前記複数の液晶光学素子を有する素子群を形成する素子群組立工程と、
前記素子群を短冊又は単一の素子に切断分離する切断工程と、
前記短冊又は単一の素子の側面に導電パターンを印刷し複数の側面端子部を形成する側面端子部形成工程とを備えていることを特徴とする液晶光学素子の製造方法。
【請求項９】
前記短冊又は単一の素子の表面に、導電パターンを印刷し、前記複数の側面端子部にそれぞれ電気的に接続されておりそれぞれが所定面積を有する複数の表面端子部を形成する表面端子部形成工程をさらに備えることを特徴とする請求項８に記載の液晶光学素子の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電極を形成した基板の間に液晶を挟んで構成され、印加する電圧により焦点距離を制御することができる小型の液晶光学素子及びその製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、液晶を用いた光学素子として、一対の透明基板と透明基板上に形成される一対の透明電極と透明基板間に挟持された液晶層とを備え、電極間に印加される電圧の大きさに応じて焦点距離を可変し得る液晶光学素子が知られている。この種の液晶光学素子としては、例えば、携帯電話機、携帯情報端末機（ＰＤＡ）もしくはデジタル機器等における超小型カメラに内蔵され、オートフォーカス機能やマクロ−ミクロ切替機能を持つ液晶光学素子、または、光ディスク装置において、光ピックアップにおける記録・再生時に生ずる収差を補正するために用いる液晶収差補正素子などがある。
【０００３】
このような液晶光学素子は、外部回路と接続するために、液晶光学素子の透明電極に接続される端子が同一ガラス面の延設部に引き出される構造を有していた（例えば、特許文献１）。
【０００４】
特許文献１に記載されている液晶光学素子１は、図１５に示すように、透明なガラス基板である第１の基板２と第２の基板３とを備え、その第１の基板２上には、第１の透明電極２ａと複数の端子５が設けられ、第２の基板３上には第２の透明電極３ａが設けられている。第１の透明電極２ａと第２の透明電極３ａには、それぞれ収差補正パターン６が形成されている。外周シール部７を介することによって２つの基板２および３は所定の間隔を持って液晶４を挟んで貼り合わされている。この場合、端子５と第２の透明電極３ａとを、外周シール部７の内側に配したコモン転移電極８の中に混入した導電粒８ａにより電気的に接続している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００３−２７０６５６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
この種の液晶光学素子は、電子機器への組み込みのため、その寸法をより小型化にすることが要求されている。例えば、液晶セルサイズの要求は、４〜５ｍｍ程度である。しかしながら、上述した特許文献１に記載された液晶光学素子においては、電極端子を引き出す構造であるため、寸法を小さくすることができない。即ち、片方のガラス基板を長くし、電極等に接続される端子を同一ガラス面の延設部に引き出す構造であるため、その引き出す方向の寸法を小さくすることが困難であった。
【０００７】
また、液晶光学素子において、接続の信頼性を確保するために、外部回路と接続する端子の幅は最小寸法で１．５〜２．０ｍｍが必要である。そのため、複数のセグメント電極を有する液晶光学素子の場合、または複数の液晶セルが重ねられて配置された多重液晶光学素子の場合、電極の数が多くなり、端子を配置するスペースが足りなくなる。
【０００８】
また、特許文献１の液晶光学素子のような端子構造を有する場合、大きいガラス基板に複数の液晶光学素子を形成し、このガラス基板を個々の液晶光学素子に切断する際に、電極端子が配置される側の切断工程が非常に複雑となる。
【０００９】
従って、本発明は従来技術の上述した問題点を解消するものであり、本発明の目的は、量産性に優れると共に、液晶光学素子の接続の信頼性を確保することができ、かつ液晶光学素子の小型化、低コスト化を図ることができる液晶光学素子及びその製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明によれば、コモン電極が形成された第１の基板と複数のセグメント電極が形成された第２の基板との間に液晶を封入してなる液晶光学素子であって、この液晶光学素子の側面の複数の角部に、外部に露出して形成された複数の電極端子が設けられており、複数の電極端子は液晶光学素子の厚さ方向に伸長して形成されている液晶光学素子が提供される。
【００１１】
液晶光学素子の側面に外部に露出する複数の電極端子が設けられ、これら電極端子は液晶光学素子の厚さ方向に伸長して形成されるため、従来のように、片方のガラス基板を長くし電極を引き出す部を形成することが必要なく、接続の信頼性を確保することができると共に、小型化をでき、かつ大量生産が容易にできる。
【００１２】
複数の電極端子は、液晶光学素子の複数の角部の切欠部に充填され切断によって側面に露出した導電層を備えていることが好ましい。また、複数の電極端子は、液晶光学素子の側面に印刷された導電パターンを備えていることが好ましい。このような電極端子は、形成が容易である。
【００１３】
複数の電極端子は、液晶光学素子の上下表面における角部近傍に印刷された所定面積の導電パターンを備えていることが好ましい。これにより、接続の信頼性をより向上することが可能となる。また、第１の基板のコモン電極が形成された面および第２の基板の複数のセグメント電極が形成された面の角部に所定面積の導電パターンが印刷されていることが好ましい。このように、電極と電極端子部との接触面積を拡大することになり、導通の信頼性を確保することができる。また、液晶光学素子の側面に導電パターンを印刷する際に、印刷される導通材料が内部に進入することを防ぐことができる。
【００１４】
本発明によれば、さらに、複数の液晶光学素子を切り出せる少なくとも一対の大判ガラス基板に複数の液晶光学素子に対応する電極を形成する電極形成工程と、少なくとも一対の大判ガラス基板の間に液晶を封入して複数の液晶光学素子を有する素子群を形成する素子群組立工程と、少なくとも一対の大判ガラス基板の切断線の交差位置に複数の貫通孔をそれぞれ形成する貫通孔形成工程と、複数の貫通孔に導電材料を充填して導電層を形成する導電材料充填工程と、素子群を単一の素子に切断分離する切断工程とを備えている液晶光学素子の製造方法が提供される。
【００１５】
基板の切断線の交差位置（例えば単一の素子の角部に対応する位置）に複数の貫通孔をそれぞれ形成し、これら貫通孔に導電材料を充填することで、素子群を単一の素子に切断する場合、各素子の角部に外部に露出した電極端子が形成される。そのため、大量生産が容易にできる。
【００１６】
素子群の表面の複数の貫通孔に対応する位置に導電パターンを印刷し複数の表面端子部をそれぞれ形成する表面端子部形成工程をさらに備え、複数の表面端子部の各々は複数の貫通孔各々より大きい面積を有することが好ましい。このように、表面端子部を形成することで、接続の信頼性を向上することができる。
【００１７】
本発明によれば、さらにまた、複数の液晶光学素子を切り出せる少なくとも一対の大判ガラス基板に前記複数の液晶光学素子に対応する電極を形成する電極形成工程と、少なくとも一対の大判ガラス基板の間に液晶を封入して複数の液晶光学素子を有する素子群を形成する素子群組立工程と、素子群を短冊又は単一の素子に切断分離する切断工程と、短冊又は単一の素子の側面に導電パターンを印刷し複数の側面端子部を形成する側面端子部形成工程とを備えている液晶光学素子の製造方法が提供される。
【００１８】
短冊又は単一の素子に切断した状態で短冊又は単一の素子の側面に導電パターンを印刷し複数の側面端子部を形成することで、側面端子部を簡単に形成することができる。
【００１９】
また、短冊又は単一の素子の表面に、導電パターンを印刷し、複数の側面端子部にそれぞれ電気的に接続されておりそれぞれが所定面積を有する複数の表面端子部を形成する表面端子部形成工程をさらに備えることが好ましい。このような表面端子部を形成することで、接続の信頼性を向上することができる。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、液晶光学素子の側面の厚さ方向に渡り、複数のセグメント電極及びコモン電極にそれぞれ接続される複数の端子を設けることで、量産性に優れると共に、液晶光学素子の接続の信頼性を確保することができ、かつ液晶光学素子の小型化、低コスト化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の第１の実施形態における液晶光学素子の構成を概略的に示す斜視図である。
【図２】図１に示した液晶光学素子の構成を概略的に示すＡ−Ａ線断面図である。
【図３】図１に示した液晶光学素子の電極と端子の配置を示す平面図である。
【図４】図１に示した液晶光学素子の製造方法を示すフローチャートである。
【図５】液晶光学素子の製造において、基板加工工程、導電材料充填工程および導電材料印刷工程を終えた状態を示す平面図である。
【図６】切断分離工程にて得られた液晶光学素子を示す平面図である。
【図７】本発明の第２の実施形態における液晶光学素子の構成を概略的に示す斜視図である。
【図８】図７に示した液晶光学素子の構成を概略的に示すＢ−Ｂ線断面図である。
【図９】図７に示した液晶光学素子の電極と端子の配置を示す平面図である。
【図１０】図７に示した液晶光学素子の製造方法を示すフローチャートである。
【図１１】素子群を短冊状に切断する前の状態を示す平面図及び側面図である。
【図１２】側面に導電層を印刷した状態を示す平面図及び側面図である。
【図１３】切断分離工程にて得られた液晶光学素子を示す平面図である。
【図１４】本発明の第３の実施形態における液晶光学素子の構成を概略的に示す平面図である。
【図１５】従来の液晶光学素子の構成を概略的に示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、本発明に係る液晶光学素子の実施形態を、図を参照して説明する。
【００２３】
図１は本発明の第１の実施形態における液晶光学素子１００の構成を示しており、図２はこの液晶光学素子１００のＡ−Ａ線断面を示しており、図３は液晶光学素子１００の電極と端子の配置状態を示している。
【００２４】
図１〜図３に示すように、液晶光学素子１００は、第１の液晶ユニット１００ａおよび第２の液晶ユニット１００ｂ内にそれぞれ封入された２層の液晶４０ａおよび４０ｂを有するものである。液晶光学素子１００は、これら第１の液晶ユニット１００ａと、第２の液晶ユニット１００ｂとを互いに重畳し、接着して一体化することにより、直方体形状を有するように構成されている。
【００２５】
即ち、液晶光学素子１００は、第１の基板１０と、第２の基板２０と、中間基板１０ａおよび２０ａと、第１の基板１０上に形成された第１の透明電極５０と、第２の基板２０上に形成された第２の透明電極６０および第３の透明電極７０と、複数の端子８１，８２，８３および８４とを備えている。第１の基板１０と中間基板１０ａとの間にシール材３０ａを介して液晶４０ａが封入され、第２の基板２０と中間基板２０ａとの間にシール材３０ｂを介して液晶４０ｂが封入されている。液晶光学素子１００の４つの側面の角部には、外部に露出した電極端子８１，８２，８３および８４がそれぞれ形成されている。これら電極端子８１，８２，８３および８４は、第１の透明電極５０、第２の透明電極６０および第３の透明電極７０に電気的に接続されている。従って、これら電極端子８１，８２，８３および８４を介して外部から印加される制御電圧は、第１の透明電極５０、第２の透明電極６０および第３の透明電極７０にそれぞれ印加される。
【００２６】
なお、図２においては、第１の透明電極５０、第２の透明電極６０および第３の透明電極７０と液晶４０との間に、一般的に設けられる配向膜や第１の基板１０と第２の基板２０とに設けられる透明絶縁層や、反射防止膜等は図示を省略している。
【００２７】
第１の基板１０および第２の基板２０の各々は、透明ガラス基板から構成されている。第１の基板１０と第２の基板２０との間に中間基板１０ａおよび２０ａが配置され、これにより液晶が２層に分割されている。第１の基板１０と中間基板１０ａとの間、および第２の基板２０と中間基板２０ａとの間には、シール材３０ａおよび３０ｂにより液晶充填領域がそれぞれ形成されており、これら液晶充填領域内に液晶４０ａおよび４０ｂがそれぞれ封入されている。
【００２８】
第１の透明電極５０は、コモン電極であり、ＩＴＯ（酸化インジウム・スズ）材料を用いて第１の基板１０の内面上に形成されている。この第１の透明電極５０は、端子８３に電気的に接続されている。また、第１の透明電極５０の表面には配向膜が形成されている。
【００２９】
第２の透明電極６０は、セグメント電極であり、ＩＴＯ材料を用いて第２の基板２０の内面上の中央部に形成されている。この第２の透明電極６０は、例えば円形に形成され、かつ端子８４に電気的に接続されており、端子８４を介して独立した制御電圧を印加できるように構成されている。
【００３０】
第３の透明電極７０は、セグメント電極であり、ＩＴＯ材料を用いて第２の基板２０の内面上の第２の透明電極６０の周辺に形成されている。この第３の透明電極７０は、中央部に円形の切欠部を有する形状に形成され、かつ端子８２に電気的に接続されており、端子８２を介して独立した制御電圧を印加するように構成されている。
【００３１】
電極端子８１，８２，８３および８４は、側面端子部８１ａ，８２ａ，８３ａおよび８４ａと、１対の表面端子部８１ｂ，８２ｂ，８３ｂおよび８４ｂとからそれぞれ構成されている。側面端子部８１ａ，８２ａ，８３ａおよび８４ａは、母材となる大きい基板を用いて複数の液晶光学素子を同時に形成する際に、その基板に設けられる貫通孔内に導電材料を充填して導電層を形成し、個々の液晶光学素子に切断する際に貫通孔が１／４に分割されて導電層が表面に露出した状態とすることによって形成される。一方、表面端子部８１ｂ，８２ｂ，８３ｂおよび８４ｂは、液晶光学素子１００の表面に側面端子部８１ａ，８２ａ，８３ａおよび８４ａに対応する位置に所定面積の導電パターンを印刷することによって形成される。なお、端子８１は、例えばヒーター等（図示せず）との電気的な接続に利用することができる。
【００３２】
また、第１の基板１０および第２の基板２０の電極が形成される面の各角部に導電パターン８１ｃ，８２ｃ，８３ｃおよび８４ｃが印刷されている。ここで、第１の透明電極５０は導電パターン８３ｃと接続されている。第２の透明電極６０は導電パターン８４ｃと接続されている。第３の透明電極７０は導電パターン８２ｃと接続されている。導電パターン８１ｃ，８２ｃ，８３ｃおよび８４ｃを印刷することで、電極と側面端子部との接触面積が大きくなり、導通の信頼性を確保することができる。
【００３３】
以下、液晶光学素子１００の製造方法について説明する。図４は液晶光学素子１００の製造方法を示すフローチャートである。
【００３４】
図４に示すように、多層構造液晶光学素子１００を製造する際には、まず、第１の液晶ユニット１００ａおよび第２の液晶ユニット１００ｂをそれぞれ製作し、この作成した第１の液晶ユニット１００ａと第２の液晶ユニット１００ｂとを積層する。
【００３５】
まず、第１の液晶ユニット形成工程について、図４のステップＳ１０〜Ｓ２０を参照し説明する。最初に、上側の基板（単一の素子の場合、基板２０となる）を所定寸法に加工する（Ｓ１０）。例えば、厚さ３００μｍのシート状ガラス基板を２００ｍｍ×２００ｍｍの寸法となるように加工する。このシート状ガラス基板には複数の素子を形成できる。次いで、上側の基板の内側（液晶を充填する側）表面にＩＴＯ膜を積層し、電極を形成する（Ｓ１１）。ここでは、エッチング等によるパターンニング処理を行って、素子ごとに第２の透明電極６０と第３の透明電極７０とを形成する。次いで、上側の基板の電極が形成される側の表面に高抵抗膜を積層する（Ｓ１２）。さらに配向膜を積層し、配向処理を行う（Ｓ１３）。配向膜は、ポリイミド（ＰＩ：ｐｏｌｙｉｍｉｄｅ）等の液晶配向膜である。配向処理した後、上側の基板の電極が形成された面の角部に導電パターン８１ｃ，８２ｃ，８３ｃおよび８４ｃを印刷する（Ｓ１４）。
【００３６】
また、下側の基板（単一の素子の場合、中間基板２０ａとなる）を所定寸法に加工する（Ｓ１５）。例えば、厚さ３００μｍのシート状ガラス基板を２００ｍｍ×２００ｍｍの寸法となるように加工する。次いで、下側の基板の内側（液晶を充填する側）表面に配向膜を積層し、配向処理を行う（Ｓ１６）。次いで、素子ごとに液晶を封入する液晶充填領域を形成するために、ギャップ材を混入したシール材３０ａをリング状に印刷する（Ｓ１７）。
【００３７】
その後、液晶滴下装置を用いてリング状のシール材３０ａの内側に液晶を滴下する（Ｓ１８）。次いで、上側の基板と下側の基板とを組み合わせて素子群を組み立てる（Ｓ１９）。次いで、下側の基板を厚さが約３０μｍとなるように研磨する（Ｓ２０）。即ち、下側の基板を薄くする。研磨方法としては、メカニカル法もしくはエッチング法を用いる。これにより、第１の液晶ユニット１００ａが得られる。
【００３８】
次に、第２の液晶ユニット形成工程について、図４のステップＳ２１〜Ｓ３０を参照して説明する。まず、上側の基板（単一の素子の場合、中間基板１０ａとなる）を所定寸法に加工する（Ｓ２１）。例えば、厚さ３００μｍのシート状ガラス基板を２００ｍｍ×２００ｍｍの寸法となるように加工する。次いで、上側の基板の内側（液晶を充填する側）表面に配向膜を積層し、配向処理を行う（Ｓ２２）。次いで、素子ごとに液晶を封入する液晶充填領域を形成するために、ギャップ材を混入したシール材３０ｂをリング状に印刷する（Ｓ２３）。次いで、液晶滴下装置を用いてリング状のシール材３０ｂの内側に液晶を滴下する（Ｓ２４）。
【００３９】
また、下側の基板（単一の素子の場合、基板１０となる）を所定寸法に加工する（Ｓ２５）。例えば、厚さ３００μｍのシート状ガラス基板を２００ｍｍ×２００ｍｍの寸法に加工する。次いで、下側の基板の内側（液晶を充填する側）の面にＩＴＯ膜を積層し、電極を形成する（Ｓ２６）。ここでは、エッチング等によるパターンニング処理を行って素子ごとにコモン電極を形成する。次いで、下側の基板の電極が形成される側の表面に配向膜を積層し、配向処理を行う（Ｓ２７）。配向処理した後、この基板の電極が形成された面の角部に導電パターン８１ｃ，８２ｃ，８３ｃおよび８４ｃを印刷する（Ｓ２８）。
【００４０】
次いで、上側の基板と下側の基板とを組み合わせて素子群を組み立てる（Ｓ２９）。次いで、上側の基板を厚さが約３０μｍとなるように研磨する（Ｓ３０）。即ち、上側の基板を薄くする。研磨方法としては、メカニカル法もしくはエッチング法を用いる。これにより、第２の液晶ユニット１００ｂが得られる。
【００４１】
その後、第１の液晶ユニット１００ａと第２の液晶ユニット１００ｂとを重畳接着する（Ｓ３１）。接着は光学接着剤によって行われる。
【００４２】
次いで、側面端子部を形成するために、貫通孔８０を形成する（Ｓ３２）。ここで、各素子の角部（即ち、切断線の交差する位置）に貫通孔８０を形成する（図５（ａ）参照）。次いで、貫通孔８０内に導電材料を充填して導電層８０ａを形成する（Ｓ３３）。図５（ｂ）は、貫通孔８０内に導電層８０ａが形成された状態を示している。次いで、表面端子部を形成するために、素子群の表面の貫通孔８０に対応する位置に導電材料を印刷して所定面積の導電パターン８０ｂを形成する（Ｓ３４）。導電パターン８０ｂの印刷面積は貫通孔８０の直径より大きくなることが好ましい。ここでは、各導電パターン８０ｂは四角形に印刷されている（図５（ｃ）参照）。
【００４３】
次いで、このように形成した複数の液晶光学素子からなる基板をスライサー等を用いて切断し、個々の液晶光学素子１００、即ち製品サイズに分離する（Ｓ３５）。この切断分離工程によって、貫通孔８０内の導電層８０ａが分割切断されてその表面が外部に露出し、側面端子部８１ａ，８２ａ，８３ａおよび８４ａが形成される。また、液晶光学素子１００の上下面には外部に露出した表面端子部８１ｂ，８２ｂ，８３ｂおよび８４ｂが形成される。図６は、この切断分離工程によって得られた単一の液晶光学素子を示す平面図である。以上の製造工程によって、図１に示す液晶光学素子１００が得られる。
【００４４】
このように、本実施形態においては、液晶光学素子１００は、第１の基板１０と、第２の基板２０と、中間基板１０ａおよび２０ａと、第１の基板１０上に形成された第１の透明電極５０と、第２の基板２０上に形成された第２の透明電極６０および第３の透明電極７０と、外部へ露出した複数の端子８１，８２，８３および８４とを備えている。第１の基板１０と中間基板１０ａとの間にはシール材３０ａを介して液晶４０ａが封入され、第２の基板２０と中間基板２０ａとの間にはシール材３０ｂを介して液晶４０ｂが封入されている。端子８１，８２，８３および８４は、側面端子部８１ａ，８２ａ，８３ａおよび８４ａと、表面端子部８１ｂ，８２ｂ，８３ｂおよび８４ｂとからそれぞれ構成されている。
【００４５】
本実施形態の液晶光学素子１００は、第２の透明電極５０および第３の透明電極６０に印加される電圧を変化することにより、焦点位置を移動させることができる。これにより、光に対する屈折率を電気的に制御することができ、焦点可変レンズや収差補正素子として有益な機能素子となる。
【００４６】
また、本実施形態の液晶光学素子１００は、大判ガラス基板の切断線の交差位置に複数の貫通孔をそれぞれ形成し、複数の貫通孔に導電材料を充填して導電層を形成し、切断分離工程によって、貫通孔８０内の導電層８０ａが分割切断されてその表面が外部に露出し、側面端子部８１ａ，８２ａ，８３ａおよび８４ａが形成されることで、量産性に優れると共に、液晶光学素子の接続の信頼性を確保することができ、かつ液晶光学素子の小型化、低コスト化を図ることができる。
【００４７】
さらに、表面端子部８１ｂ，８２ｂ，８３ｂおよび８４ｂを形成することにより、液晶光学素子１００の上下面で外部回路と接続することも可能である。
【００４８】
さらに、２層の液晶層を有するため、液晶の充填量および十分な光学的距離Ｌを確保し、応答速度と光透過率を向上することができる。
【００４９】
図７は本発明の第２の実施形態における液晶光学素子２００の構成を示しており、図８はこの液晶光学素子２００のＢ−Ｂ線断面を示しており、図９は液晶光学素子２００の電極と端子の配置状態を示している。
【００５０】
図７〜図９に示すように、液晶光学素子２００は、第１の液晶ユニット２００ａおよび第２の液晶ユニット２００ｂ内にそれぞれ封入された２層の液晶４０ａおよび４０ｂを有するものである。液晶光学素子２００は、これら第１の液晶ユニット２００ａと、第２の液晶ユニット２００ｂとを互いに重畳し、接着して一体化することにより、直方体形状を有するように構成されている。
【００５１】
液晶光学素子２００は、第１の基板１０と、第２の基板２０と、中間基板１０ａおよび２０ａと、第１の基板１０上に形成された第１の透明電極５０と、第２の基板２０上に形成された第２の透明電極６０および第３の透明電極７０と、複数の端子９１，９２，９３および９４とを備えている。第１の基板１０と中間基板１０ａとの間にシール材３０ａを介して液晶４０ａが封入され、第２の基板２０と中間基板２０ａとの間にシール材３０ｂを介して液晶４０ｂが封入されている。液晶光学素子２００の４つの側面の角部には、外部に露出した電極端子９１，９２，９３および９４がそれぞれ形成されている。これら電極端子９１，９２，９３および９４は、第１の透明電極５０、第２の透明電極６０および第３の透明電極７０に電気的に接続されている。従って、これら電極端子９１，９２，９３および９４を介して外部から印加される制御電圧は、第１の透明電極５０、第２の透明電極６０および第３の透明電極７０にそれぞれ印加される。
【００５２】
なお、図８において、第１の透明電極５０、第２の透明電極６０および第３の透明電極７０と液晶４０との間に、一般的に設けられる配向膜や第１の基板１０と第２の基板２０とに設けられる透明絶縁層や、反射防止膜等は図示を省略している。
【００５３】
この液晶光学素子２００は、電極端子９１，９２，９３および９４以外に、上述した液晶光学素子１００と同様な構成を有している。ここで、その詳細な説明を省略する。
【００５４】
電極端子９１，９２，９３および９４は、側面端子部９１ａ，９２ａ，９３ａおよび９４ａと、１対の表面端子部９１ｂ，９２ｂ，９３ｂおよび９４ｂとからそれぞれ構成されている。側面端子部９１ａ，９２ａ，９３ａおよび９４ａは、液晶光学素子２００の側面に導電パターンを印刷することによって形成される。一方、表面端子部９１ｂ，９２ｂ，９３ｂおよび９４ｂは、液晶光学素子２００の表面に側面端子部９１ａ，９２ａ，９３ａおよび９４ａに対応する位置に導電パターンを印刷することによって形成される。
【００５５】
また、第１の基板１０および第２の基板２０の電極が形成される面の各角部に導電パターン９１ｃ，９２ｃ，９３ｃおよび９４ｃが印刷されている。ここで、第１の透明電極５０は導電パターン９３ｃと接続されている。第２の透明電極６０は導電パターン９４ｃと接続されている。第３の透明電極７０は導電パターン９２ｃと接続されている。導電パターン９１ｃ，９２ｃ，９３ｃおよび９４ｃを印刷することで、電極と該電極に対応する側面端子部との接触面積が大きくなり、導通の信頼性を確保することができる。また、側面に側面端子部９１ａ，９２ａ，９３ａおよび９４ａを印刷する際に、印刷される導通材料が内部に進入することを防ぐことができる。
【００５６】
以下、液晶光学素子２００の製造方法について説明する。図１０は液晶光学素子２００の製造方法を示すフローチャートである。
【００５７】
図１０に示すように、液晶光学素子２００を製造する際には、まず、第１の液晶ユニット２００ａおよび第２の液晶ユニット２００ｂをそれぞれ製作し、この製作した第１の液晶ユニット２００ａと第２の液晶ユニット２００ｂとを積層する。
【００５８】
まず、第１の液晶ユニット形成工程について、図１０のステップＳ５０〜Ｓ６０を参照して説明する。最初に、上側の基板（単一の素子の場合、基板２０となる）を所定寸法に加工する（Ｓ５０）。例えば、厚さ３００μｍのシート状ガラス基板を２００ｍｍ×２００ｍｍの寸法となるように加工する。このシート状ガラス基板には複数の素子を形成できる。次いで、上側の基板の内側（液晶を充填する側）表面にＩＴＯ膜を積層し、電極を形成する（Ｓ５１）。ここでは、エッチング等によるパターンニング処理を行って、素子ごとに第２の透明電極６０と第３の透明電極７０とを形成する。次いで、上側の基板の電極が形成される側の表面に高抵抗膜を積層する（Ｓ５２）。さらに配向膜を積層し、配向処理を行う（Ｓ５３）。配向膜は、ポリイミド（ＰＩ：ｐｏｌｙｉｍｉｄｅ）等の液晶配向膜である。配向処理した後、上側の基板の外側表面に反射防止膜（ＡＲ膜）を積層する。次いで、上側の基板の電極が形成された面において各素子の角部に導電パターン９１ｃ，９２ｃ，９３ｃおよび９４ｃを印刷する（Ｓ５４）。
【００５９】
また、下側の基板（単一の素子の場合、中間基板２０ａとなる）を所定寸法に加工する（Ｓ５５）。例えば、厚さ３００μｍのシート状ガラス基板を２００ｍｍ×２００ｍｍの寸法となるように加工する。次いで、下側の基板の内側（液晶を充填する側）表面に配向膜を積層し、配向処理を行う（Ｓ５６）。次いで、素子ごとに液晶を封入する液晶充填領域を形成するために、ギャップ材を混入したシール材３０ａをリング状に印刷する（Ｓ５７）。
【００６０】
その後、液晶滴下装置を用いてリング状のシール材の内側に液晶を滴下する（Ｓ５８）。次いで、上側の基板と下側の基板とを組み合わせて素子群を組み立てる（Ｓ５９）。次いで、下側の基板を厚さが約３０μｍとなるように研磨する（Ｓ６０）。即ち、下側の基板を薄くする。研磨方法としては、メカニカル法もしくはエッチング法を用いる。これにより、第１の液晶ユニット２００ａが得られる。
【００６１】
次に、第２の液晶ユニット形成工程について、図１０のステップＳ６１〜Ｓ７０を参照して説明する。まず、上側の基板（単一の素子の場合、中間基板１０ａとなる）を所定寸法に加工する（Ｓ６１）。例えば、厚さ３００μｍのシート状ガラス基板を２００ｍｍ×２００ｍｍの寸法に加工する。次に、上側の基板の内側（液晶を充填する側）表面に配向膜を積層し、配向処理を行う（Ｓ６２）。次いで、素子ごとに液晶を封入する液晶充填領域を形成するために、ギャップ材を混入したシール材３０ａをリング状に印刷する（Ｓ６３）。次いで、液晶滴下装置を用いてリング状のシール材の内側に液晶を滴下する（Ｓ６４）。
【００６２】
また、下側の基板（単一の素子の場合、基板１０となる）を所定寸法に加工する（Ｓ６５）。例えば、厚さ３００μｍのシート状ガラス基板を２００ｍｍ×２００ｍｍの寸法に加工する。次いで、下側の基板の内側（液晶を充填する側）表面にＩＴＯ膜を積層し、電極を形成する（Ｓ６６）。ここでは、エッチング等によるパターンニング処理を行って素子ごとにコモン電極を形成する。次いで、下側の基板の電極が形成される側の表面に配向膜を積層し、配向処理を行う（Ｓ６７）。次いで、下側の基板の電極が形成された面において各素子の角部に導電パターン９１ｃ，９２ｃ，９３ｃおよび９４ｃを印刷する（Ｓ６８）。
【００６３】
次いで、上側の基板と下側の基板とを組み合わせて素子群を組み立てる（Ｓ６９）。次いで、上側の基板を厚さが約３０μｍとなるように研磨する（Ｓ７０）。即ち、上側の基板を薄くする。研磨方法としては、メカニカル法もしくはエッチング法を用いる。これにより、第２の液晶ユニット２００ｂが得られる。
【００６４】
その後、第１の液晶ユニット２００ａと第２の液晶ユニット２００ｂとを重畳して接着する（Ｓ７１）。接着は光学接着剤によって行われる。
【００６５】
次いで、基板の表面において各素子の角部に（切断線の交差する位置を中心とする。図１１（ａ）参照）導電パターン９０ｂを印刷し、表面端子部を形成する（Ｓ７２）。次いで、このように形成した複数の液晶光学素子からなる基板を短冊状に切断する（Ｓ７３）。そして、短冊状に切断された基板の側面に導電層９０ａを印刷し、側面端子部を形成する（Ｓ７４）。導電層９０ａは、基板の表面に印刷された導電パターン９０ｂに対応する位置に印刷される。図１１（ａ）は、短冊状に切断する前の素子群上から見た図であり、図１１（ｂ）は、短冊状に切断する前の素子群の側面図である。図１２（ａ）は、側面に導電層９０ａを印刷した短冊状基板の平面図であり、図１２（ｂ）は、側面に導電層９０ａを印刷した短冊状基板の側面図である。
【００６６】
最後に、このように形成した複数の液晶光学素子からなる基板をスライサー等を用いて切断し、個々の液晶光学素子２００、即ち製品サイズに分離する（Ｓ７５）。図１３は、切断分離工程によって得られた単一の液晶光学素子２００を示す平面図である。以上の製造工程によって、図７に示す液晶光学素子２００が得られる。
【００６７】
本実施形態の液晶光学素子２００は、複数の電極端子９１，９２，９３および９４が設けられている。電極端子９１，９２，９３および９４は、側面端子部９１ａ，９２ａ，９３ａおよび９４ａと、表面端子部９１ｂ，９２ｂ，９３ｂおよび９４ｂとからそれぞれ構成されている。
【００６８】
これにより、液晶光学素子２００は、上述した液晶光学素子１００と同様な効果が得られる。
【００６９】
また、液晶光学素子２００の場合は、側面端子部を形成するために側面に導電材料を印刷する印刷工程があるが、基板に貫通孔を形成する加工がないので、基板の加工が容易になる。
【００７０】
図１４は本発明の第３の実施形態における液晶光学素子３００の構成を概略的に示している。図１４に示すように、液晶光学素子３００は、４つの角を斜めに切り欠いて、その切欠部の表面に側面端子部９１ａ，９２ａ，９３ａおよび９４ａを形成し、上面および下面には三角形の表面端子部９１ｂ，９２ｂ，９３ｂおよび９４ｂを形成している。それ以外の構成は、上述した第２の実施形態における液晶光学素子２００の構成と同様であるため、その詳細な説明は省略する。
【００７１】
液晶光学素子３００の場合は、その平面形状が液晶光学素子１００および２００の場合より円形に近いため、光学系に装着することがさらに容易になる。
【００７２】
なお、上述した実施形態の液晶光学素子１００，２００および３００においては、２層の液晶を有するものとしたが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、１層又は３層以上の液晶層を有するものであってもよい。なお、複数の液晶光学素子を同一光軸上になるように重ねて多重構造にしてもよい。
【００７３】
また、上述した実施形態の液晶光学素子１００，２００および３００においては、表面端子部の形状はそれぞれ方形、１／４円形、三角形としたが、本発明はこれに限定されるものではない。
【００７４】
また、上述した実施形態の液晶光学素子１００，２００および３００においては、セグメント電極として第２の透明電極６０と第３の透明電極７０とを有するものとしたが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、複数の同心円リング状のセグメント電極を有するように構成してもよい。この場合、電極の数に応じて４つ以上の端子が必要な時、角部以外の側面に端子を形成するように構成してもよい。
【００７５】
さらに、上述した実施形態の液晶光学素子１００において、貫通孔８０が一定の直径を有するものとしたが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、貫通孔の片側にテーパーを有するように構成してもよい。
【産業上の利用可能性】
【００７６】
本発明は、携帯電話機、携帯情報端末機（ＰＤＡ）またはデジタル機器等において超小型カメラが内蔵され、オートフォーカス機能やマクロ−ミクロ切替機能を持つ液晶光学素子として、および、光ディスク装置において、光ピックアップによる記録・再生時に生ずる収差を補正するために用いる液晶収差補正素子として利用できる。
【符号の説明】
【００７７】
１０  第１の基板
１０ａ，２０ａ  中間基板
２０  第２の基板
３０ａ，３０ｂ  シール材
４０ａ，４０ｂ  液晶
５０  第１の透明電極
６０  第２の透明電極
７０  第３の透明電極
８０  貫通孔
８０ａ，９０ａ，  導電層
８０ｂ，８１ｃ，８２ｃ，８３ｃ，８４ｃ，９０ｂ，９１ｃ，９２ｃ，９３ｃ，９４ｃ  導電パターン
８１，８２，８３，８４，９１，９２，９３，９４  電極端子
８１ａ，８２ａ，８３ａ，８４ａ，９１ａ，９２ａ，９３ａ，９４ａ  側面端子部
８１ｂ，８２ｂ，８３ｂ，８４ｂ，９１ｂ，９２ｂ，９３ｂ，９４ｂ  表面端子部
１００，２００，３００  液晶光学素子
１００ａ，２００ａ  第１の液晶ユニット
１００ｂ，２００ｂ  第２の液晶ユニット
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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