(57)【要約】【課題】２枚の透明基板を重ね合わせたときにシールの内側領域への侵入を極力抑えることができる液晶素子とその製造方法を提供すること。【解決手段】枠状シールを介して２枚の透明基板を重ね合わせ、当該枠状シールの内側領域に液晶を配した液晶素子において、２枚の透明基板の少なくとも一方に、枠状シールが形成される内側位置に、シール形状に沿って溝が形成されており、枠状シールが、溝に流入した位置から外側に至る領域、または溝を被覆して、かつ当該溝の内側と外側の両方に伸延した領域に配置する構成とした。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
枠状シールを介して２枚の透明基板を重ね合わせ、当該当枠状シールの内側領域に液晶を配した液晶素子において、
前記２枚の透明基板の少なくとも一方に、前記枠状シールが形成される内側位置に、シール形状に沿って溝が形成されており、
前記枠状シールは、前記溝に流入した位置から外側に至る領域、または前記溝を被覆して、かつ当該溝の内側と外側の両方に伸延した領域に配設されている
ことを特徴とする液晶素子。
【請求項２】
前記溝は、前記２枚の透明基板の両方に形成されている
ことを特徴とする請求項１に記載の液晶素子。
【請求項３】
前記溝は、前記２枚の透明基板の対向する位置に形成されている
ことを特徴とする請求項２に記載の液晶素子。
【請求項４】
枠状シールを介して一方と他方の透明基板を重ね合わせ、当該枠状シールの内側領域に液晶を配する液晶素子の製造方法において、
前記一方の透明基板表面に、溝を形成する溝形成工程と、
前記一方の透明基板に形成された前記溝の外側領域に、前記枠状シールを形成するシール形成工程と、
前記他方の透明基板を、前記枠状シールを介して前記一方の透明基板に重ね合わせ、前記溝に前記枠状シールを流入させた上で、前記枠状シールを硬化させる基板重ね合わせ工程と、を有する
ことを特徴とする液晶素子の製造方法。
【請求項５】
前記溝形成工程は、前記一方の透明基板と前記他方の透明基板の両方に対して前記溝を形成する工程である
ことを特徴とする請求項４に記載の液晶素子の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液晶素子とその製造方法に関し、シールの内側領域の形状が必要以上に大きくならない液晶素子とその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
現在、液晶素子は様々な用途に使用されているが、その液晶素子の用途として光ピックアップ装置がある。この光ピックアップ装置は、レーザー光源から出射されるレーザー光を光ディスクに照射し、この光ディスクからの反射光を集光して、光ディスクの情報を読み取ったり、光ディスクに情報を書き込んだりするために用いられる。そして、この光ピックアップ装置における、レーザー光の波面収差を補正するために液晶光学素子が用いられる（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
この光ピックアップ装置で用いられる液晶素子の外形は非常に小さく、数ミリ角程度である。今後、さらなる光ピックアップ装置の小型化に伴い、ますます外形の小さい液晶素子が求められることは必然である。
【０００４】
そこで、この外形サイズが小さな液晶素子に適用できる液晶素子の製造方法が開示された（例えば、特許文献２参照）。
【０００５】
まずここで、特許文献２に記載された液晶素子の構成を図８に示す。図８（ａ）は、この従来の液晶素子の断面図であり、（ｂ）図は、液晶素子の平面図を示している。
【０００６】
図８（ａ）（ｂ）に示すように、従来の液晶素子２０は、枠状シール３を介して、２枚の透明基板２ａ、２ｂを所定の間隙を持って重ね合わせてなり、その間隙であって、枠状シール３の内側領域に液晶４を配した構成となっている。ここで、外形サイズを小さくした液晶素子２０における、素子に入射するレーザー光が、液晶素子２０を通過する領域が有効径６となる。また、液晶素子２０の枠状シール３の開口径は、上記有効径６よりも大きく形成され、枠状シール３の内壁から有効径６までの間隔が７ｂとなっている。
【０００７】
次に、この従来の液晶素子２０の製造方法について説明する。図９および図１０は、従来の液晶素子の製造方法を示す図面である。なお、図９（ａ）は、透明基板上に紫外線硬化型のシールを形成するシール形成工程を示し、図９（ｂ）は、シールの内側領域に液晶を滴下する液晶滴下工程を示し、図１０（ｃ）は２枚の透明基板を重ねる工程を示し、図１０（ｄ）はシールを硬化させる工程を示している。
【０００８】
まず、図９（ａ）に示すシール形成工程にて、透明基板２ｂの表面に、スクリーン印刷またはディスペンサー塗布法を用いて、紫外線硬化型樹脂からなる枠状シール３を閉環形状に形成する。
【０００９】
次に、図９（ｂ）に示す液晶滴下工程にて、枠状シール３の内側領域に、液晶４を滴下する。
【００１０】
次に、図１０（ｃ）に示す重ね合わせ工程にて、透明基板２ｂに枠状シール３を介して透明基板２ａを重ね合わせる。このとき、枠状シール３は、所定のギャップ厚までつぶされるとともに、枠状シール３が、透明基板２ｂ上に配した量に応じて、シール形成箇所から内側と外側に広がってゆく。したがって、この枠状シール３は、図９（ａ）に示したシール形成工程でのシール幅よりも広い幅となる。
【００１１】
最後に、図１０（ｄ）に示すシール硬化工程にて、遠紫外線または近紫外線のシール硬化光９を、透明基板２ａまたは透明基板２ｂを透して照射して、枠状シール３を硬化させることで、従来の液晶素子２０が完成する。
【００１２】
【特許文献１】特許第３４４３２２６号公報（第３頁、第１図）
【特許文献２】特開平１１−１０９３８８号公報（第３頁、第１−３図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
しかしながら、図８（ａ）（ｂ）に示した従来の液晶素子２０を、光ピックアップ装置に適用される、外形サイズを小さくした液晶素子とした場合、有効径６と枠状シール３との間隔７ｂがとても狭くなり、このセルを製造することが難しくなるという問題が発生する。その理由について説明する。
【００１４】
外形サイズが小さな小型の液晶素子２０を製造する場合、図９（ａ）に示した、シール形成工程での枠状シール３の塗布量によって、枠状シール３の内径が変化する。ここで、枠状シール３の塗布量が少な過ぎると、透明基板２ａ、２ｂが十分な強度を持って接着することができない。それに対して、枠状シール３の塗布量が多過ぎると、図１０（ｃ）および図１０（ｄ）に示した工程で、有効径６の内部に枠状シール３が入り込んでしまうこととなる。この枠状シール３の塗布量は、本工程において常に安定して供給することは非常に難しく、製造した液晶素子によって、出来上がった枠状シール３の広がり方が異なり、枠状シール３の内径を変えてしまう。この様に、従来の製造方法では、目的に合致した従来の液晶素子２０を作成することが、非常に難しいことが明白である。
【００１５】
そこで、本発明は上記課題を解決し、２枚の透明基板を重ね合わせたときにシールの内側領域への侵入を極力抑えることができる液晶素子とその製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
上記課題を解決するために、本発明の液晶素子は下記記載の構成を採用する。
本発明の液晶素子は、枠状シールを介して２枚の透明基板を重ね合わせ、当該枠状シールの内側領域に液晶を配した液晶素子において、２枚の透明基板の少なくとも一方に、枠状シールが形成される内側位置に、シール形状に沿って溝が形成されており、枠状シールが、溝に流入した位置から外側に至る領域、または溝を被覆して、かつ当該溝の内側と外側の両方に伸延した領域に配置されていることを特徴とするものである。
【００１７】
また、本発明の液晶素子は、上記溝が２枚の透明基板の両方に形成されていることを特徴とするものである。
【００１８】
また、上記溝は、２枚の透明基板の対向する位置に形成されていても良い。
【００１９】
本発明の液晶素子に製造方法は、枠状シールを介して一方と他方の透明基板を重ね合わせ、当該枠状シールの内側領域に液晶を配する液晶素子の製造方法において、一方の透明基板表面に、溝を形成する溝形成工程と、この一方の透明基板に形成された溝の外側領域に、枠状シールを形成するシール形成工程と、他方の透明基板を、枠状シールを介して一方の透明基板に重ね合わせ、溝に枠状シールを流入させた上で、枠状シールを硬化させる基板重ね合わせ工程を有することを特徴とするものである。
【００２０】
また、上記溝形成工程は、一方の透明基板と他方の透明基板の両方に対して溝を形成す
ることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００２１】
本発明の様に、シールの内側であり、有効径の外側である位置に溝を設けることで、シールと有効径との間隔を十分確保できない位まで、外形サイズを小さくしたとしても、透明基板を重ね合わせたときに、シールの有効径内への進入を極力抑えることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下、図面に基づいて、本発明の液晶素子について詳述する。
【実施例１】
【００２３】
まず、本発明の液晶素子１の実施例１の構成例を図１に基づいて説明する。図１（ａ）（ｂ）は、本発明の液晶素子１の構成を示す断面図および平面図である。なお、図１（ａ）は、本図（ｂ）のＡ−Ａ断面を示している。
【００２４】
図１（ａ）（ｂ）に示すように、本発明の液晶素子１は、閉環形状の枠状シール３を介して、２枚の透明基板２ａ、２ｂで、液晶４を挟持する構成となっている。また、透明基板２ｂには、光ピックアップ装置におけるレーザー光源から発振されるレーザー光の有効径６の外側であって、かつ枠状シール３の内側壁が、環形状の溝５に入り込む位置となる様に枠状シール３が形成されている。ここで、本図での枠状シール３は、溝５に流入した位置から、外側に至る領域に形成されている。この様に構成した液晶素子１は、素子の外形サイズを小さくしたとしても、有効径６と枠状シール３の間隔７ａを十分確保した形態とすることが出来る。その理由については、後段で詳細に説明する。
【００２５】
次に、本発明の液晶素子１の製造方法について図２および図３に基づいて説明する。図２は、本発明の液晶素子１の製造方法を示す図面であり、図２（ａ）はレジストパターニング工程を示す図であり、図２（ｂ）はエッチング工程を示す図であり、図２（ｃ）はシール形成工程を示す図である。また、図３（ｄ）は液晶滴下工程を示す図であり、図３（ｅ）は重ね合わせ工程を示す図であり、図３（ｆ）はシール硬化工程を示す図である。
【００２６】
まず、図２（ａ）に示すレジストパターニング工程によって、透明基板２ｂの基板表面に、スピンコートによりレジストを塗布し、その後フォトリソグラフィー法によって、閉環形状のスリットを有するレジスト８を形成する。
【００２７】
次に、図２（ｂ）に示すエッチング工程により、透明基板２ｂをフッ酸と過酸化水素のエッチング液でもってウェットエッチングし、透明基板２ｂの外周部に溝５を形成する。その後、レジストパターニング工程にて形成したレジスト８を剥離する。
【００２８】
次に、図２（ｃ）に示すシール形成工程によって、閉環形状で紫外線硬化型の枠状シール３を、ディスペンサー塗布法またはスクリーン印刷法により、透明基板２ｂの表面上であって、溝５の外側領域に形成する。このとき枠状シール３は、未硬化状態で、溝５に沿って枠状シール３が形成される。
【００２９】
次に、図３（ｄ）に示す液晶滴下工程によって、閉環形状の枠状シール３の内側領域に、ディスペンサー塗布法によって、液晶４を透明基板２ｂの上部から滴下する。
【００３０】
次に、図３（ｅ）に示す重ね合わせ工程によって、枠状シール３の内側領域に液晶４が滴下された透明基板２ｂと透明基板２ａとを、枠状シール３を介して１［Ｐａ］程度の真空状態で重ね合わせる。その後、大気圧に戻して透明基板２ａ、２ｂを圧縮し、所定の基板間ギャップを形成する。ここで、透明基板２ａと透明基板２ｂによって枠状シール３が
つぶされて、枠状シール３は、枠状シール３を形成した外側領域には広がっていくが、枠状シール３を形成した内側領域には溝５が形成されているため、枠状シール３は溝へと流入する。そのため、枠状シール３の外側への広がりに比べて、内側領域への広がりを極力抑えることができる。
【００３１】
次に、図３（ｆ）に示すシール硬化工程によって、重ね合わせた透明基板２ａ、２ｂを押圧したまま、透明基板１ａの外側表面から２〜３［Ｊ／ｃｍ２］程度の、遠紫外または近紫外の波長帯域のシール硬化光９を照射することで、枠状シール３の樹脂材料のオリゴマー成分を架橋硬化させ、透明基板２ａ、２ｂが強固に接着して固定されて、目的の液晶素子１が完成する。
【００３２】
なお、上記説明では、透明基板２ｂに溝５を設けたが、透明基板２ａに設けても構わない。また、枠状シール３の形成箇所は溝５の外側領域としたが、上記重ね合わせ工程によって、枠状シール３の内側領域への広がりを抑えることが出来ればよいので、図４のように、上記シール形成工程において、枠状シール３を溝５に掛かる位置に形成しても構わない。
【００３３】
また、上記説明では、図３（ｆ）で最終的に得られる液晶素子１が、溝５に流入した位置（溝５の内側縁部から外側が枠状シール３で埋まった位置）から、外側に至る領域に形成された例を示したが、図５（ａ）のように、枠状シール３が溝５の全部を満たさずに、最終的に形成された液晶素子が、一部の溝５部分に、枠状シール３が充填する形態としてもよい。
【００３４】
また、図５（ｂ）のように、枠状シール３が溝５の全部を満たし、この枠状シール３がさらにその内側まで広がって、溝の内側と外側の両方に伸延した領域に形成された形態としてもよい。
【００３５】
さらに、図５（ｃ）のように、溝５に枠状シール３が入り込んでいれば、溝５に対して枠状シール３がずれて（有効径６の中心から枠状シール３の内側までの間隔が異なる形態で）形成されていてもよい。
【００３６】
上記のいずれかの構成とすることにより、シール形成工程にて形成された枠状シール３を、重ね合わせ工程にて内側領域にある溝５に流入させて、枠状シール３の外側への広がりに比べて内側への広がりを極力抑えることができる。そのため、液晶素子１の外形サイズを小さくすることで、枠状シール３と有効径６との間隔７ａ（図１参照）が十分確保できない場合であっても、有効径６内への枠状シール３の侵入を、極力抑えた液晶素子１とすることが出来る。
【実施例２】
【００３７】
次に、本発明の液晶素子の他の構成例を図６に基づいて説明する。図６は、本実施例の液晶素子の構成を示す図面である。
【００３８】
図６に示すように、実施例２の液晶素子１では、実施例１で示した液晶素子の一方の透明基板だけに配した溝を、透明基板２ａ、透明基板２ｂの両方に設けている。尚、以下の説明では、実施例１で示した液晶素子の同一要素には同一番号を付け、重複する説明は省略する。
【００３９】
図６（ａ）に示すように、本実施例で示す液晶素子１は、透明基板２ａ、２ｂの両基板の対向する位置に、溝１５ａ、１５ｂが配置してなる。
【００４０】
この様に、本形態では、溝１５ａ、１５ｂを透明基板２ａ、２ｂ両方に設けているので、枠状シール３が流入できる溝の体積が２倍になり、より効果的に枠状シール３の内側領域への広がりを抑えることが出来る。
【００４１】
なお、溝１５ａと１５ｂの位置関係は、図６（ａ）に示したように、対向した位置としなくてもよく、図６（ｂ）に示すように、有効径６の外側であれば、各溝１５ａ、１５ｂを対向しない位置にそれぞれ配置してもよい。また、図６（ａ）（ｂ）の形態も、実施例１で示したと同じ方法で製造することができる。
【実施例３】
【００４２】
次に、本発明の液晶素子のさらに他の構成例を図７に基づいて説明する。図７は、本実施例の液晶素子の構成を示す図面である。
【００４３】
図７に示すように、実施例３の液晶素子１は、枠状シール３の形状が、実施例１および２で示した閉環形状ではなく封孔口１０を有する形状になっており、この封孔口１０が封孔剤１１によってふさがれている点と、透明基板２ａ、２ｂに形成される溝１５ａ、１５ｂが、閉環形状でない点以外は、実施例２と同じ構成となっている。
【００４４】
また、本実施例における液晶素子１は、透明基板２ａに封孔口１０を有する枠状シール３を塗布し、この透明基板２ａと他の透明基板２ｂと重ね合わせ、真空装置内で、封孔口１０から液晶を注入し、この封孔口１０を封孔剤１１で閉蓋することで、目的の液晶素子１を得ることができる。
【００４５】
この様に、実施例３のように、枠状シール３が閉環形状でない場合においても、枠状シール３を透明基板２ａに塗布した後に、他の透明基板２ｂと重ね合わせたときに、枠状シール３が溝１５ａ、１５ｂに流入してゆき、有効径６内部の内側領域への枠状シール３の広がりが抑えることができる。
【００４６】
そして、実施例２と同様に、基板を重ね合わせたときに枠状シール３が有効径６内へ広がることを抑えた液晶素子１を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】本発明の液晶素子の構成例を示す平面図と断面図である。
【図２】本発明の液晶素子の製造方法を示した工程図である。
【図３】図２の続きの製造方法を示す工程図である。
【図４】本発明のシール塗布の変形例を示す平面図と断面図である。
【図５】本発明の液晶素子の変形例を示す平面図と断面図である。
【図６】本発明の実施例２に係わる液晶素子の構成例を示す平面図と断面図である。
【図７】本発明の実施例３に係わる液晶素子の構成例を示す平面図と断面図である。
【図８】従来の液晶素子の概略を示す平面図と断面図である。
【図９】従来の液晶素子の製造方法を示す工程図である。
【図１０】図９の続きの製造方法を示す工程図である。
【符号の説明】
【００４８】
１  液晶素子
２ａ、２ｂ  透明基板
３  枠状シール
４  液晶
５、５ａ、５ｂ、１５ａ、１５ｂ  溝
６  有効径
７ａ、７ｂ  間隔
８  レジスト
９  シール硬化光
１０  封孔口
１１  封孔剤
【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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