專利名稱：雙重液晶像差校正元件及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及在光盤裝置中，為了校正光學(xué)拾音器中在記錄和再生時(shí)產(chǎn)生的像差而采用的液晶像差校正元件。屬于特別適用在將藍(lán)紫色半導(dǎo)體激光器作為光源使用且具有多個(gè)記錄層的大容量的下一代光盤(Blu-ray disc；BD)等中，并用于進(jìn)行往路和回路的像差校正的雙重液晶像差校正元件及其制造方法的技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
以前，作為信息記錄介質(zhì)，已知CD、DVD等各種光盤。在這些光盤中，由于旋轉(zhuǎn)而導(dǎo)致的厚度偏差和彎曲等會產(chǎn)生像差(聚光點(diǎn)的歪斜)，所以需要校正該像差，提高記錄和再生的精度。
作為校正上述像差的技術(shù)，已知用促動器驅(qū)動準(zhǔn)直儀透鏡的方式和利用液晶像差校正元件的方式。
前一方式因?yàn)樾枰賱悠鳎怨鈱W(xué)拾音器變得復(fù)雜，而且在高精度校正中存在不能完全對應(yīng)的問題。
與此相對照，液晶像差校正元件是將液晶面板的電極形成為例如同心圓的環(huán)狀，從而在光束的中央部和外緣部進(jìn)行不同的相位控制。因?yàn)樵撘壕癫钚Ｕ诠鈱W(xué)拾音器中和物鏡配置在同一光軸上，所以希望小型化和輕量化，以實(shí)現(xiàn)良好的驅(qū)動。
但是，近年來，由于光源波長的短波長化和物鏡的高NA化，正在研發(fā)Blu-ray disc(BD)等大容量光盤。這種BD將來在厚度方向上具有多個(gè)記錄層，所以需要在不同深度上和激光的焦點(diǎn)位置相匹配，而且因?yàn)楣庠床ㄩL短，所以存在對覆蓋層的厚度偏差和對盤的傾斜度的容許量變小，產(chǎn)生的波陣面像差變大的傾向。為了解決這一問題，提出了通過組合2個(gè)上述元件并進(jìn)行往路和回路的像差校正來提高檢測精度的雙重液晶像差校正元件。
作為已有的雙重液晶像差校正元件，例如在專利文獻(xiàn)1中記載了下述例子，即在出射光共有從光源向光磁記錄介質(zhì)的往路和從光磁記錄介質(zhì)向光檢測器的回路的光路中，設(shè)置有2個(gè)相位校正元件，任一相位校正元件都具有帶透明電極的1對透明基板，在1對透明基板之間夾持有液晶層，在施加電壓時(shí)，形成在2個(gè)相位校正元件的至少一個(gè)上的透明電極成為被分割的分割電極而能夠校正出射光的波陣面像差的方式，而且2個(gè)相位校正元件的實(shí)質(zhì)上的延遲值相等，不施加電壓時(shí)，構(gòu)成2個(gè)相位校正元件的液晶層的液晶分子的取向方向相互正交。
在上述已有的元件中，如專利文獻(xiàn)1的圖2所示，使元件的一側(cè)的基板更長，在該部分上形成電極引出部，用柔性印刷電路板等將該電極引出部和控制回路連接。
此時(shí)，因?yàn)榱釉诓ＡЩ迳系碾姌O引出部的一部分上，所以如果想要把玻璃基板做薄，則可能會產(chǎn)生裂縫和破裂等故障，從而在厚度上強(qiáng)度方面存在極限(約0.3～0.5mm)。因此，在組合2個(gè)元件時(shí)，整體變厚，不能實(shí)現(xiàn)足夠的輕量化。而且，因?yàn)橐粋?cè)的基板形成得長，所以相應(yīng)地元件變大，而且由于元件自身的重量平衡被破壞，所以還存在高精度的驅(qū)動變難的問題。
此外，特別是在考慮車載等用途的場合，要求液晶像差校正元件的保存溫度范圍達(dá)到-40～90℃，使用溫度范圍達(dá)到-20～80℃，但如果溫度變化，則液晶和基板會發(fā)生膨脹和收縮，此時(shí)，由于液晶和基板的膨脹率不同，所以象上述專利文獻(xiàn)1那樣，當(dāng)使基板在一側(cè)形成得長而讓端子在該處匯集的場合，整體會不均勻地變形，其結(jié)果是可能對獲得的校正效果造成不好的影響。
再者，在制造以前的元件時(shí)，使大小不同的2塊基板相對，從該基板的側(cè)面間隙注入并密封液晶。因此存在的問題是，需要逐一制作大小被加工到幾mm左右的小基板的組合，并分別對其進(jìn)行液晶的注入和密封，生產(chǎn)效率差，成本也高。另外，對于設(shè)置在側(cè)面的電極引出部的位置，必須分別制作液晶分子的取向方向不同的2種元件，效率低。
另外，如上所述，因?yàn)殡姌O引出部在元件的側(cè)面突出地設(shè)置，所以需要對最終加工后的各個(gè)元件進(jìn)行產(chǎn)品檢測，也存在效率低的問題。
另一方面，為了進(jìn)行良好的校正，理想的是對產(chǎn)生的像差添加相反的相位差。但是，在例如象專利文獻(xiàn)2那樣將電極的區(qū)域分割成同心圓狀的場合，存在得到的相位差成為階梯狀的問題。
因此，希望研發(fā)能夠?qū)Ξa(chǎn)生的像差進(jìn)行線性校正的雙重液晶像差校正元件。
專利文獻(xiàn)1特開2002-319202號公報(bào)(權(quán)利要求1，段落0038，圖2)專利文獻(xiàn)2特開2002-237077號公報(bào)(權(quán)利要求1，段落0014)發(fā)明內(nèi)容因此，本發(fā)明的目的在于，提供一種與以前的元件相比，能夠?qū)崿F(xiàn)小型化和輕量化的新型的雙重液晶像差校正元件。
此外，本發(fā)明地目的還在于，提供一種能夠線性地校正由于光盤的厚度偏差等而產(chǎn)生的像差，從而提高記錄和再生的精度的雙重液晶像差校正元件。
另外，本發(fā)明的目的還在于，提供一種不會由于溫度變化而產(chǎn)生不均勻的變形，能夠保持元件性能的雙重液晶像差校正元件。
進(jìn)而，本發(fā)明的目的還在于，提供一種生產(chǎn)效率高、低成本、能夠高效地進(jìn)行元件的檢測的雙重液晶像差校正元件的制造方法。
為了解決上述問題，在本發(fā)明中，提供下述雙重液晶像差校正元件，即由在厚度方向上層疊的2個(gè)液晶像差校正元件構(gòu)成，上述各個(gè)液晶像差校正元件具有在一個(gè)上形成有公共電極、在另一個(gè)上形成有段電極的一對基板和夾在上述一對基板中的液晶，在上述一對基板的每個(gè)上沿厚度方向貫穿有多個(gè)孔，同時(shí)在上述孔中設(shè)置有連接到上述公共電極和段電極的任何一個(gè)上的端子，在上述一對基板的一個(gè)上形成有用于注入液晶的注入口，不施加電壓時(shí)的液晶的取向方向在2個(gè)液晶像差校正元件中正交。
根據(jù)上述結(jié)構(gòu)，用于連接到公共電極和段電極上的端子以及液晶的注入口通過孔配置在基板的表面上。
另外，在本發(fā)明中，提供下述雙重液晶像差校正元件，即由在厚度方向上層疊的2個(gè)液晶像差校正元件構(gòu)成，上述各個(gè)液晶像差校正元件具有在一個(gè)上形成有公共電極、在另一個(gè)上形成有段電極的一對基板和夾在上述一對基板中的液晶，在上述段電極上，根據(jù)上述段電極上的位置來改變大小或配置間隔或者這兩者而形成有不存在電極材料的多個(gè)非電極部位，在上述非電極部位的內(nèi)側(cè)，按照在施加電壓時(shí)液晶產(chǎn)生不均勻的取向的方式構(gòu)成，在上述一對基板的每個(gè)上沿厚度方向貫穿有多個(gè)孔，同時(shí)在上述孔中設(shè)置有連接到上述共同電極和段電極的任何一個(gè)上的端子，在上述一對基板的一個(gè)上形成有用于注入液晶的注入口，不施加電壓時(shí)的液晶的取向方向在2個(gè)液晶像差校正元件中正交。
根據(jù)上述結(jié)構(gòu)，除上述作用外，因?yàn)樵谛纬傻亩鄠€(gè)非電極部位的中心部，在垂直于電極的方向上形成弱電場，在非電極部位的端部，在傾斜方向上形成電場，所以沿著該電場分布液晶分子不均勻地取向，從而得到折射率從非電極部位的中心到周邊連續(xù)變化的透鏡效果。因此，通過讓光束通過該透鏡部分而給予規(guī)定的相位差，對像差進(jìn)行校正。特別是通過改變非電極部位的大小或配置間隔，在各個(gè)區(qū)域中得到的相位差不同，作為元件整體進(jìn)行與像差對應(yīng)的最佳校正。
另外，本發(fā)明的特征在于，在上述記載的雙重液晶像差校正元件中，基板形成為四角形，沿著上述基板中光束所通過的圓形區(qū)域密封有液晶，在上述圓形區(qū)域以外的角部附近，設(shè)置有液晶的注入口和端子。
根據(jù)上述結(jié)構(gòu)，基板的角部附近作為形成孔的空間被有效利用，同時(shí)元件的重量平衡得到改善。而且，在液晶膨脹和收縮的場合，整體可均勻地變形。
此外，本發(fā)明的特征在于，在上述記載的雙重液晶像差校正元件中，連接到層疊的各個(gè)液晶像差校正元件的公共電極上的端子之間、連接到一個(gè)液晶像差校正元件的段電極上的端子之間、以及連接到另一個(gè)液晶像差校正元件的段電極上的端子之間在厚度方向上相互連接，并且分別匯集到設(shè)置在位于雙重液晶像差校正元件的外側(cè)的一個(gè)基板上的端子上。
另外，本發(fā)明的特征在于，在上述記載的雙重液晶像差校正元件中，連接到層疊的各個(gè)液晶像差校正元件的公共電極上的端子之間、連接到一個(gè)液晶像差校正元件的段電極上的端子之間、以及連接到另一個(gè)液晶像差校正元件的段電極上的端子之間在厚度方向上相互連接，并且分別匯集到設(shè)置在位于雙重液晶像差校正元件的外側(cè)的一個(gè)基板上的端子上。
根據(jù)上述結(jié)構(gòu)，用于驅(qū)動元件的各端子匯集配置在一個(gè)基板上。
此外，本發(fā)明的特征在于，在上述記載的雙重液晶像差校正元件中，連接到一個(gè)液晶像差校正元件的段電極上的端子以及連接到另一個(gè)液晶像差校正元件的段電極上的端子設(shè)置在位于四角形基板的對角的角部附近，連接到公共電極上的端子和液晶的注入口設(shè)置在剩下的角部附近。
根據(jù)上述結(jié)構(gòu)，考慮到制造元件時(shí)的效率來設(shè)置各端子的位置。
而且，本發(fā)明提供上述記載的雙重液晶像差校正元件的制造方法，其具有如下工序?qū)ψ鳛槟覆牡幕逶O(shè)置與多個(gè)液晶像差校正元件對應(yīng)的端子和注入口的工序；形成段電極的工序；對形成了上述端子、注入口以及段電極的基板，在相對的位置上設(shè)置端子，同時(shí)將形成了公共電極的另一個(gè)基板進(jìn)行組合的工序；在組合之后從注入口注入液晶的工序；相對于經(jīng)過上述各工序制造的多個(gè)液晶像差校正元件所排列的組，使經(jīng)過同樣的各工序得到的另一個(gè)組翻轉(zhuǎn)而且旋轉(zhuǎn)90度后進(jìn)行層疊的工序；以及分割成各個(gè)雙重液晶像差校正元件的工序。
而且，本發(fā)明提供上述記載的雙重液晶像差校正元件的制造方法，其具有如下工序?qū)ψ鳛槟覆牡幕逶O(shè)置與多個(gè)液晶像差校正元件對應(yīng)的端子的工序；形成段電極的工序；對形成了上述端子和段電極的基板，在相對的位置上設(shè)置端子以及進(jìn)一步設(shè)置注入口，同時(shí)將形成了公共電極的另一個(gè)基板進(jìn)行組合的工序；在組合之后從注入口注入液晶的工序；相對于經(jīng)過上述各工序制造的多個(gè)液晶像差校正元件所排列的組，使經(jīng)過同樣的各工序得到的另一個(gè)組翻轉(zhuǎn)而且旋轉(zhuǎn)90度后進(jìn)行層疊的工序；以及分割成各個(gè)雙重液晶像差校正元件的工序。
根據(jù)上述方法，雙重液晶像差校正元件的制造中，直到最終工序都保持著作為母材的基板的狀態(tài)進(jìn)行。而且，液晶的取向方向相正交的往路和回路的2個(gè)液晶像差校正元件由同一工序制造。
此外，本發(fā)明的特征在于，在上述記載的制造方法中，在基板的表面上形成共同連接到各個(gè)端子上的檢測用配線，在對多個(gè)液晶像差校正元件所排列的組層疊另一個(gè)組的工序之前，或在分割成各個(gè)雙重液晶像差校正元件的工序之前，或者在這兩個(gè)工序之前，利用上述配線進(jìn)行檢測。
根據(jù)上述方法，可以在分成各個(gè)元件之前的母材狀態(tài)下，一次性地進(jìn)行元件的動作確認(rèn)。
另外，本發(fā)明的特征在于，在上述任何一種記載的制造方法中，在對多個(gè)液晶像差校正元件所排列的組層疊另一個(gè)組時(shí)，在真空中，隔著以包圍光束所通過的圓形區(qū)域的閉合狀態(tài)設(shè)置的封閉材料進(jìn)行層疊。
根據(jù)上述方法，由于2個(gè)液晶像差校正元件之間成為真空狀態(tài)，不存在粘接劑，所以可以維持高透光率。
進(jìn)而，本發(fā)明的特征在于，在上述任何一種記載的制造方法中，在對多個(gè)液晶像差校正元件所排列的組層疊另一個(gè)組時(shí)，在空氣中，隔著以包圍光束所通過的圓形區(qū)域的部分打開的狀態(tài)設(shè)置的封閉材料和設(shè)置在上述封閉材料內(nèi)側(cè)的粘接劑進(jìn)行層疊。
根據(jù)上述方法，層疊2個(gè)液晶像差校正元件的工序可以在空氣中有效地進(jìn)行。此時(shí)，優(yōu)選選擇折射率和基板接近的粘接劑。
本發(fā)明的雙重液晶像差校正元件因?yàn)樵诨宓谋砻嫔县灤┯锌?，在該孔的部分形成端子，所以和在?cè)面設(shè)置端子的以前的元件相比，不會在基板上施加過度的力。因此，能夠采用更薄的基板，結(jié)果是能夠?qū)崿F(xiàn)元件的輕量化。
而且，通過在基板的表面上配置端子，相應(yīng)地能夠?qū)崿F(xiàn)元件的小型化。
再者，在段電極上形成有多個(gè)非電極部位的場合，通過使液晶分子沿著形成在該非電極部位的位置上的不均勻電場分布取向，可以產(chǎn)生透鏡效果。從而能夠線性地校正由光盤的厚度偏差等產(chǎn)生的像差。
此外，因?yàn)樵谒慕切位宓闹醒氩砍蕡A形地夾入液晶，并在該基板的角部設(shè)置了端子等，所以元件的重量平衡良好，即使在溫度變化引起液晶膨脹和收縮的場合也不會產(chǎn)生不均勻的變形，能夠維持元件的性能。
另外，根據(jù)本發(fā)明的雙重液晶像差校正元件的制造方法，因?yàn)樾纬啥俗拥墓ば蚝妥⑷胍壕У墓ば虻热荚诜指畛筛鱾€(gè)元件之前的母材狀態(tài)下進(jìn)行，所以生產(chǎn)效率提高，能夠大幅地降低成本。
而且，由于在檢測各元件時(shí)也能夠在母材狀態(tài)下進(jìn)行，所以能夠?qū)崿F(xiàn)高效率。
而且，能夠用完全相同的工序制造層疊的2個(gè)液晶像差校正元件，僅僅使一個(gè)翻轉(zhuǎn)并旋轉(zhuǎn)90度，就能夠容易地制作液晶的取向方向相正交的雙重元件。因此，極大地提高了生產(chǎn)率，能夠得到穩(wěn)定的品質(zhì)。


圖1是表示本發(fā)明的雙重液晶像差校正元件的一個(gè)實(shí)施方案的俯視圖。
圖2是圖1的A-A剖視圖。
圖3是圖1的B-B剖視圖。
圖4是圖1的S′部分的放大圖。
圖5是說明施加電壓時(shí)液晶的取向狀態(tài)的圖。
圖6是表示雙重液晶像差校正元件的制造工序的流程圖。
圖7是表示雙重液晶像差校正元件的制造工序的流程圖。
圖8是表示P方向的S103的狀態(tài)的圖。
圖9是表示S103的狀態(tài)的端子部分的剖視圖。
圖10是表示P方向的S106的狀態(tài)的圖。
圖11是表示P方向的S108的狀態(tài)的圖。
圖12是表示Q方向的S205的狀態(tài)的圖。
圖13是表示R方向的S104的狀態(tài)的圖。
圖14是表示S501的狀態(tài)的圖。
圖15是表示S305的狀態(tài)的圖。
圖16是表示S504的狀態(tài)的圖。
圖17是表示S305的狀態(tài)的其它實(shí)施方案的圖。
符號說明1 雙重液晶像差校正元件1A、1B 液晶像差校正元件10、11 基板101 角部20 公共電極21 段電極211 非電極部位30A～30F孔31A～31F端子40 液晶50、51、51A 封閉材料52 粘接劑60 注入口61 密封材料
70導(dǎo)通材料80掩模90配線100、110 作為母材的基板具體實(shí)施方式
以下，對用于實(shí)施本發(fā)明的最佳方案進(jìn)行詳細(xì)說明。
圖1是本發(fā)明的雙重液晶像差校正元件的一個(gè)實(shí)施方案的俯視圖。另外，圖2是圖1的A-A剖視圖，圖3是圖1的B-B剖視圖。如圖1～圖3所示，雙重液晶像差校正元件1是借助導(dǎo)通材料70和封閉材料51使由同一結(jié)構(gòu)形成的2個(gè)液晶像差校正元件1A、1B在厚度方向上層疊而構(gòu)成的。而且，液晶像差校正元件1A(1B也一樣)是通過在形成了公共電極20的基板10和形成了段電極21的基板11之間夾入液晶40而大致構(gòu)成的。此外，一般設(shè)置在公共電極20和液晶40之間、以及段電極21和液晶40之間的液晶取向膜、透明絕緣層和設(shè)置在基板10、11上的防反射膜等省略圖示。另外，由封閉材料50將液晶40封入在內(nèi)側(cè)。
在該雙重液晶像差校正元件1中，使光束通過設(shè)置有液晶40的區(qū)域內(nèi)，此時(shí)通過在公共電極20和段電極21之間施加電壓，從而根據(jù)區(qū)域內(nèi)的位置給予不同液晶40的取向狀態(tài)即相位差，由此校正光的像差。此時(shí)，因?yàn)橐壕癫钚Ｕ?A、1B使不施加電壓時(shí)的液晶40的取向方向正交，所以能夠良好地校正往路和回路上的像差。
下面對段電極21的結(jié)構(gòu)進(jìn)行詳細(xì)說明。
在該實(shí)施方案中，如圖1的S局部放大圖即圖4所示，在段電極21上，不存在電極材料的多個(gè)非電極部位211被形成為孔狀。而且，多個(gè)非電極部位211根據(jù)在段電極21上的位置使大小和配置間隔連續(xù)變化。而且，非電極部位211的數(shù)量在圖4中為方便起見描述得較少，但實(shí)際上是更加微細(xì)地形成了多個(gè)非電極部位211。而且，在該實(shí)施方案中，沿著段電極21的半徑方向r，按照非電極部位211的大小d1從大直徑暫時(shí)變成小直徑再變成大直徑，而且配置間隔d2從寬間隔暫時(shí)變成窄間隔再變成寬間隔的方式形成連續(xù)圖案。
在公共電極20和段電極21之間施加電壓的場合，非電極部位211附近的電場E的狀態(tài)如圖5所示。即，在公共電極20和段電極21相對的部分a中，向垂直于電極的方向形成強(qiáng)電場，在非電極部位211的中心部即部分b中，也向垂直于電極的方向形成弱電場。而且，在靠近非電極部位211和段電極21的邊界的部分c中，電場成為向段電極21傾斜的狀態(tài)。
這樣，在液晶40的介電各向異性為正的場合，液晶分子沿著電場E取向，所以在部分a中，液晶分子相對于電極垂直排列，在部分b中，因?yàn)殡妶鋈?，所以保持和電極平行的狀態(tài)不變，在部分c中，傾斜地進(jìn)行取向。即在非電極部位211的內(nèi)側(cè)，液晶40成為不均勻的取向狀態(tài)。此時(shí)，對通過元件的光(異常光)的折射率因?yàn)樾纬蓮姆请姌O部位211的中心向周邊連續(xù)變小的分布，所以在非電極部位211的部分會表現(xiàn)出凸透鏡的效果。從而能夠?qū)⑾辔徊罱o予通過的光。
因此，在根據(jù)段電極21上的位置使非電極部位211的大小和配置間隔連續(xù)變化的場合，因?yàn)樵诟鱾€(gè)位置上得到的相位差不同，所以通過根據(jù)產(chǎn)生的像差適當(dāng)設(shè)計(jì)非電極部位211的配置圖案，則作為元件整體能夠線性地校正像差。
而且，在使施加的電壓變化的場合，液晶分子的取向狀態(tài)會相應(yīng)地變化。例如，在增大電壓的場合，液晶分子在非電極部位211的中心也垂直取向，所以反而表現(xiàn)出折射率從非電極部位211的中心向周邊變大的凹透鏡效果。即因?yàn)槟軌蛲ㄟ^施加的電壓使元件整體得到的相位差曲線變化，所以通過例如根據(jù)再生(RF)波形計(jì)算校正量，并根據(jù)其結(jié)果控制電壓，可以實(shí)時(shí)地校正產(chǎn)生的像差。
此外，在圖4的例子中，使非電極部位211的大小和配置間隔沿著半徑方向r變化。這樣，因?yàn)榭梢詫?yīng)于非電極部位211的配置圖案得到呈同心圓狀變化的相位差曲線，所以能夠良好地校正由光盤的厚度偏差引起的球面像差。而且，因?yàn)槭狗请姌O部位211的大小和配置間隔連續(xù)變化，所以不是象將段電極分割成同心圓狀的以前的像差校正元件那樣，進(jìn)行階梯狀不連續(xù)的校正，而是可以進(jìn)行更線性的校正。
再者，非電極部位211的配置間隔優(yōu)選在將段電極21上分成同心圓狀時(shí)的各區(qū)域內(nèi)(例如區(qū)域M、區(qū)域N)被設(shè)置成不規(guī)則的(無規(guī)配置)。即如圖4所示，配置間隔h1和h2略微不同。這樣，能夠防止分別通過相鄰的非電極部位的光相互干涉，從而波陣面混亂的情形。
而且，當(dāng)從光波長和配置間隔的關(guān)系來看估計(jì)幾乎沒有干涉效果的場合，也可以使h1和h2相同而規(guī)則地配置。
另外，作為形成非電極部位211的方法，適合采用下述方法，即首先在基板11上的整個(gè)面上形成電極材料，然后通過光學(xué)處理以期望的配置圖案形成多個(gè)非電極部位211。這樣，能夠容易地制作連續(xù)變化的微細(xì)的配置圖案。或者也可以采用在基板11上進(jìn)行段電極21的蒸鍍和鍍覆等時(shí)借助掩模來進(jìn)行的方法。
接下來，采用玻璃基板等透明基板作為基板10、11。此外，適當(dāng)采用形成了銦-錫氧化膜的ITO等透明電極作為公共電極20和段電極21。
而且，在該實(shí)施方案中，在基板11的厚度方向上貫穿有孔30A、30B、30C，同樣在基板10上也貫穿有孔30D、30E、30F。在各個(gè)孔中分別設(shè)置用于連接到公共電極20以及段電極21上的端子31A、31B、31C、31D、31E、31F。即端子31A、31D連接至液晶像差校正元件1A的段電極21上，端子31B、31E連接至公共電極20上，端子31C、31F連接至液晶像差校正元件1B的段電極21上。相對的端子之間(例如，端子31B和31E)通過導(dǎo)通材料70連接。而且，各端子通過沿著孔的內(nèi)周面鍍覆Ni-Au等金屬等而形成。
如上所述，通過將各端子配置在基板10、11的表面上，和在基板的側(cè)面匯集配置端子的以前的元件相比，不會對元件施加不平衡的力，不易產(chǎn)生裂縫和破裂等故障。因此，可以使基板10、11更薄(例如0.2mm)，能夠使元件輕量化。具體地講，和以前相比，可以使重量減輕40％以上(從以前的端子變?yōu)榕渲迷诒砻嫔系亩俗拥男Чs為10％，使基板的厚度從0.3mm變?yōu)?.2mm的效果約為33％)。
另外，在該實(shí)施方案中，用于將液晶40注入到基板10、11之間的注入口60形成在基板11的表面上。注入口60的形狀為圓形、橢圓形等，注入液晶40之后，用密封材料61適當(dāng)密封。
特別是在圖1的例子中，端子31A～31F以及液晶的注入口60全都配置在基板10、11的表面上，相對的端子之間在厚度方向上相互連接，匯集在上側(cè)的液晶像差校正元件1A上設(shè)置的驅(qū)動用各端子上，所以如后所述，能夠提高元件的生產(chǎn)效率。
而且，在圖1的例子中，在光束所通過的圓形區(qū)域(形成了段電極21以及公共電極20的區(qū)域)以外的、形成為四角形的基板11(10)上的角部101附近形成有孔30A～30F以及液晶的注入口60。而且，將封閉材料50設(shè)置成大致圓形，將液晶40密封在光束所通過的圓形區(qū)域內(nèi)。這樣，因?yàn)槟軌驅(qū)⒐馐煌ㄟ^的基板11上的剩余部分作為端子等的位置而有效利用，所以能夠使元件更加小型化。另外，通過將端子等配置在角部101，能夠使元件的重量平衡為最佳。其結(jié)果是，可以進(jìn)行高精度的驅(qū)動，而且在溫度變化導(dǎo)致液晶膨脹和收縮的場合，因?yàn)閷?1均等地施加壓力，所以不會引起不均勻的變形，能夠維持元件的性能。
還有，在以前的采用一般的液晶的元件(液晶顯示元件等)中，隨著顯示區(qū)域的擴(kuò)大，需要使額緣部分(基板的剩余部分)盡可能窄。而且，因?yàn)閷?yīng)于高分割驅(qū)動方式等端子數(shù)也具有增大的傾向，所以有效利用基板的角部的想法可以說是前所未有的本發(fā)明的獨(dú)創(chuàng)。
另外，多個(gè)非電極部位211的配置圖案不局限于上述實(shí)施方案。即能夠?qū)?yīng)于產(chǎn)生的像差等，根據(jù)段電極21上的位置來適當(dāng)設(shè)定非電極部位211的大小或配置間隔或者這二者。具體地講，可以列舉出例如和圖4相反地使非電極部位的大小從段電極21的中心朝向周邊由小直徑到大直徑又向小直徑連續(xù)變化的情況等。此外，不局限于使大小和配置間隔在段電極21上呈同心圓狀地變化的情況，例如在將段電極21分成左右區(qū)域時(shí)，也可以在各區(qū)域中形成不同的配置圖案。此時(shí)，能夠有效地校正由光盤的彎曲等引起的彗形像差。
而且，在上述實(shí)施方案中，對多個(gè)非電極部位211的形狀為圓形的場合進(jìn)行了說明，但不局限于此，例如考慮到產(chǎn)生的像差的種類和摩擦方向等，可以形成為別的形狀。具體地講，可以列舉出橢圓形、半圓形等。
另外，在圖1的例子中，以直接連接到端子31A上的方式形成段電極21的圖案，但除此之外，例如也可以在形成由封閉的圓形區(qū)域構(gòu)成的各電極圖案之后，用引線等連接各個(gè)電極和各端子。
還有，對于使設(shè)置在基板10、11上的端子之間在厚度方向上相互連接，并使其匯集到最上面的基板上的端子上，在上述實(shí)施方案中，以在段電極21上形成了多個(gè)非電極部位211的場合為例進(jìn)行了說明，但并不局限于此，例如在將段電極呈同心圓狀地分割成多個(gè)區(qū)域的場合也同樣可以適用。此時(shí)，通過在基板上配置端子，也能夠?qū)崿F(xiàn)元件的小型化和輕量化。或者也可以對段電極進(jìn)行左右分割。此時(shí)能夠良好地校正由光盤的彎曲等引起的彗形像差。
以上的雙重液晶像差校正元件1能夠和例如激光光源、偏光器、1/2波長板、1/4波長板、物鏡、受光元件等一起構(gòu)成光學(xué)拾音器，組裝到光盤裝置中使用。
特別是因?yàn)榭梢孕Ｕ泛突芈返南癫?，所以也適合用在下一代BD(Blu-ray disc)和多層磁盤等高密度光盤中。
下面，基于圖6～圖17說明上述圖1例示的雙重液晶像差校正元件1的制造方法。
首先，依次對液晶校正元件1A中的基板11的加工工序進(jìn)行說明。圖8～圖11示出了從圖2的P方向觀察的狀態(tài)。首先，如圖6和圖8所示，在作為母材的基板110上，在規(guī)定位置形成與多個(gè)液晶像差校正元件對應(yīng)的孔30A、30B、30C和液晶的注入口60(S101)。接著，在作為母材的基板110的整個(gè)面上形成防反射膜(AR膜)(S102)，之后，將端子31A、31B、31C設(shè)置在各個(gè)孔中(S103)。另外，如后所述，端子31A～31C在翻轉(zhuǎn)基板110并使其旋轉(zhuǎn)90度的場合，端子之間必須重合，所以作為母材的基板110優(yōu)選為正方形，而且排列的多個(gè)液晶像差校正元件在縱向和橫向上形成相同的數(shù)量。另外，在設(shè)置各端子(例如端子31A)時(shí)，可以通過下述方法很好地進(jìn)行，即如圖9所示，在孔30A以外的部分上形成掩模80后，通過鍍敷金屬等形成端子31A，之后除去掩模80。
接下來，對從圖2的R方向看到的側(cè)面形成后述的用于檢測的配線，(S104)，然后利用蒸鍍等在規(guī)定位置上形成電極材料(S105)，利用蝕刻等形成圖案，從而制作段電極21(S106)。在圖10中示出該狀態(tài)。另外，設(shè)置上述端子的工序和形成用于檢測的配線的工序也可以前后進(jìn)行。
然后，根據(jù)需要在P方向的側(cè)面層疊透明絕緣層，形成PVA等液晶取向膜，進(jìn)行摩擦(S107)。再通過印刷等在段電極21的外側(cè)設(shè)置用于密封液晶的封閉材料50(S108)。在圖11中示出該狀態(tài)。
另一方面，關(guān)于相對的另一個(gè)基板(基板10側(cè))，如從圖2的Q方向觀察的圖12所示，對作為母材的基板100，在與上述基板110相同的位置上形成孔30D、30E、30F(S201)，形成AR膜(S202)，然后設(shè)置端子31D、31E、31F(S203)，進(jìn)行電極材料的蒸鍍等(S204)，形成圖案，從而形成公共電極20(S205)。另外，形成液晶取向膜后進(jìn)行摩擦(S206)，通過印刷等設(shè)置用于和相對的基板110的各端子連接的導(dǎo)通材料(S207)。
另外，根據(jù)情況，還可以在基板10側(cè)形成注入口60，或者在基板10側(cè)印刷封閉材料50，在基板11側(cè)印刷導(dǎo)通材料。
然后，相對地組合形成了上述端子等的基板110和基板100(S301)。該工序是隔著墊片用粘接劑貼合等來進(jìn)行的。
然后，從注入口60向封閉材料50的內(nèi)側(cè)注入液晶(S302)，由密封材料密封。然后，使用在作為母材的基板100上排列的各端子，進(jìn)行元件的動作檢測(S303)。此時(shí)，在基板110上，如圖13所示，因?yàn)轭A(yù)先形成有配線90(S104)，所以可以利用該配線90一次性地進(jìn)行所有檢測。對于檢測結(jié)果不合格的位置，進(jìn)行NG標(biāo)記(S304)。
經(jīng)過以上的各工序(S101～S303)，得到多個(gè)液晶像差校正元件1A排列而成的組。然后，對該組層疊經(jīng)過同樣的各工序(S101～S303)制造的另一個(gè)組(排列著液晶像差校正元件1B)(S501)。此時(shí)，如圖14所示，在Z方向翻轉(zhuǎn)另一個(gè)組，并且在X方向上使其旋轉(zhuǎn)90度，成為這一狀態(tài)后，層疊液晶像差校正元件1A所排列的組的基板100側(cè)和液晶像差校正元件1B所排列的組的基板100側(cè)，由此將公共端子之間、對應(yīng)的段端子之間進(jìn)行組合，而且得到液晶的取向方向正交的狀態(tài)。
另外，在將組和組進(jìn)行層疊時(shí)，在組之間預(yù)先印刷封閉材料51和導(dǎo)通材料70等(S305、S401)。該封閉材料51和導(dǎo)通材料70可以分別設(shè)置在液晶像差校正元件1A側(cè)，也可以設(shè)置在相對的液晶像差校正元件1B側(cè)。
如圖15所示，封閉材料51能夠以包圍光束所通過的圓形區(qū)域的閉合狀態(tài)來設(shè)置。此時(shí)，為了使層疊狀態(tài)不會由于封閉在封閉材料51內(nèi)側(cè)的氣體的膨脹而被損害，將組和組進(jìn)行層疊的操作需要在真空中進(jìn)行。在封閉材料51為閉合狀態(tài)且內(nèi)側(cè)為真空時(shí)，灰塵等不會侵入內(nèi)部，能夠提高透光率，所以是優(yōu)選的。
然后，在將組和組進(jìn)行層疊之后，使用配置在作為母材的基板110上的各端子，進(jìn)行雙重液晶像差校正元件的動作檢測(S502)。此時(shí)，和上述場合相同，也能夠利用形成在基板110上的配線90一次性地進(jìn)行所有檢測。對于檢測結(jié)果不合格的位置，進(jìn)行NG標(biāo)記(S503)。
最后，如圖16所示，利用切割器等將作為母材的基板分割成各個(gè)雙重液晶像差校正元件1(S504)，經(jīng)過單個(gè)產(chǎn)品的檢測工序(S505)之后，進(jìn)行裝運(yùn)(S507)。而且，在單個(gè)產(chǎn)品的檢測中，不合格的元件要進(jìn)行廢棄或修理，或者轉(zhuǎn)移到再生工序(S506)。
另外，在將組和組進(jìn)行層疊時(shí)，也可以取代圖15示出的封閉材料51，介入圖17所示那樣的、以包圍光束所通過的圓形區(qū)域的部分打開的狀態(tài)設(shè)置的封閉材料51A。此時(shí)，在封閉材料51A的內(nèi)側(cè)設(shè)置粘接劑52，利用該粘接劑52使組之間粘接。在圖17的例子中，因?yàn)槟軌蛟诳諝庵羞M(jìn)行組和組的層疊操作，所以具有生產(chǎn)效率高的優(yōu)點(diǎn)。
根據(jù)以上的制造方法，各端子和電極的形成、以及液晶的注入工序全部都在分割成各個(gè)元件之前的母材狀態(tài)下進(jìn)行，所以生產(chǎn)效率非常高，還能夠大幅降低成本。另外，還可以很容易地?cái)U(kuò)大生產(chǎn)規(guī)模。
特別是層疊的2′個(gè)液晶像差校正元件不是分別制作，而是由同一工序制造，僅僅通過翻轉(zhuǎn)一方并旋轉(zhuǎn)90度就可以了，所以大大地提高了整體的生產(chǎn)效率。
而且，注入和密封液晶之后進(jìn)行的檢測工序也可以在母材狀態(tài)下一并進(jìn)行，所以在工業(yè)上是非常有用的。
權(quán)利要求
1.一種雙重液晶像差校正元件，由在厚度方向上層疊的2個(gè)液晶像差校正元件構(gòu)成，所述各個(gè)液晶像差校正元件具有在一個(gè)上形成有公共電極、在另一個(gè)上形成有段電極的一對基板和夾在所述一對基板中的液晶，在所述一對基板的每個(gè)上沿厚度方向貫穿有多個(gè)孔，同時(shí)在所述孔中設(shè)置有連接到所述公共電極和段電極的任何一個(gè)上的端子，在所述一對基板的一個(gè)上形成有用于注入液晶的注入口，在不施加電壓時(shí)的液晶的取向方向在2個(gè)液晶像差校正元件中正交。
2.一種雙重液晶像差校正元件，由在厚度方向上層疊的2個(gè)液晶像差校正元件構(gòu)成，所述各個(gè)液晶像差校正元件具有在一個(gè)上形成有公共電極、在另一個(gè)上形成有段電極的一對基板和夾在所述一對基板中的液晶，在所述段電極上，根據(jù)所述段電極上的位置來改變大小或配置間隔或者這二者而形成有不存在電極材料的多個(gè)非電極部位，在所述非電極部位的內(nèi)側(cè)，按照在施加電壓時(shí)液晶產(chǎn)生不均勻的取向的方式構(gòu)成，在所述一對基板的每個(gè)上沿厚度方向貫穿有多個(gè)孔，同時(shí)在所述孔中設(shè)置有連接到所述公共電極和段電極的任何一個(gè)上的端子，在所述一對基板的一個(gè)上形成有用于注入液晶的注入口，在不施加電壓時(shí)的液晶的取向方向在2個(gè)液晶像差校正元件中正交。
3.根據(jù)權(quán)利要求2記載的雙重液晶像差校正元件，其特征在于，基板形成為四角形，沿著所述基板中光束所通過的圓形區(qū)域密封有液晶，在所述圓形區(qū)域以外的角部附近，設(shè)置有液晶的注入口和端子。
4.根據(jù)權(quán)利要求2記載的雙重液晶像差校正元件，其特征在于，連接到層疊的各個(gè)液晶像差校正元件的公共電極上的端子之間、連接到一個(gè)液晶像差校正元件的段電極上的端子之間、以及連接到另一個(gè)液晶像差校正元件的段電極上的端子之間在厚度方向上相互連接，并且分別匯集到設(shè)置在位于雙重液晶像差校正元件的外側(cè)的一個(gè)基板上的端子上。
5.根據(jù)權(quán)利要求3記載的雙重液晶像差校正元件，其中，連接到層疊的各個(gè)液晶像差校正元件的公共電極上的端子之間、連接到一個(gè)液晶像差校正元件的段電極上的端子之間、以及連接到另一個(gè)液晶像差校正元件的段電極上的端子之間在厚度方向上相互連接，并且分別匯集到設(shè)置在雙重液晶像差校正元件的最外側(cè)的一個(gè)基板上的端子上。
6.根據(jù)權(quán)利要求5記載的雙重液晶像差校正元件，其中，連接到一個(gè)液晶像差校正元件的段電極上的端子以及連接到另一個(gè)液晶像差校正元件的段電極上的端子設(shè)置在位于四角形基板的對角的角部附近，連接到公共電極上的端子和液晶的注入口設(shè)置在剩下的角部附近。
7.權(quán)利要求6記載的雙重液晶像差校正元件的制造方法，具有如下工序?qū)ψ鳛槟覆牡幕逶O(shè)置與多個(gè)液晶像差校正元件對應(yīng)的端子和注入口的工序；形成段電極的工序；對形成了所述端子、注入口以及段電極的基板，在相對的位置上設(shè)置端子，同時(shí)將形成了公共電極的另一個(gè)基板進(jìn)行組合的工序；在組合之后從注入口注入液晶的工序；相對于經(jīng)過所述各工序制造的多個(gè)液晶像差校正元件所排列的組，使經(jīng)過同樣的各工序得到的另一個(gè)組翻轉(zhuǎn)而且旋轉(zhuǎn)90度后進(jìn)行層疊的工序；以及分割成各個(gè)雙重液晶像差校正元件的工序。
8.根據(jù)權(quán)利要求6記載的雙重液晶像差校正元件的制造方法，具有如下工序?qū)ψ鳛槟覆牡幕逶O(shè)置與多個(gè)液晶像差校正元件對應(yīng)的端子的工序；形成段電極的工序；對形成了所述端子和段電極的基板，在相對的位置上設(shè)置端子以及進(jìn)一步設(shè)置注入口，同時(shí)將形成了公共電極的另一個(gè)基板進(jìn)行組合的工序；在組合之后從注入口注入液晶的工序；相對于經(jīng)過所述各工序制造的多個(gè)液晶像差校正元件所排列的組，使經(jīng)過同樣的各工序得到的另一個(gè)組翻轉(zhuǎn)而且旋轉(zhuǎn)90度后進(jìn)行層疊的工序；以及分割成各個(gè)雙重液晶像差校正元件的工序。
9.根據(jù)權(quán)利要求7或8記載的制造方法，其中，在基板的表面上形成共同連接到各個(gè)端子上的檢測用配線，在對多個(gè)液晶像差校正元件所排列的組層疊另一個(gè)組的工序之前，或在分割成各個(gè)雙重液晶像差校正元件的工序之前，或者在這兩個(gè)工序之前，利用所述配線進(jìn)行檢測。
10.根據(jù)權(quán)利要求7或8記載的制造方法，其中，在對多個(gè)液晶像差校正元件所排列的組層疊另一個(gè)組時(shí)，在真空中，隔著以包圍光束所通過的圓形區(qū)域的閉合狀態(tài)設(shè)置的封閉材料進(jìn)行層疊。
11.根據(jù)權(quán)利要求9記載的制造方法，其中，在對多個(gè)液晶像差校正元件所排列的組層疊另一個(gè)組時(shí)，在真空中，隔著以包圍光束所通過的圓形區(qū)域的閉合狀態(tài)設(shè)置的封閉材料進(jìn)行層疊。
12.根據(jù)權(quán)利要求7或8記載的制造方法，其中，在對多個(gè)液晶像差校正元件所排列的組層疊另一個(gè)組時(shí)，在空氣中，隔著以包圍光束所通過的圓形區(qū)域的部分打開的狀態(tài)設(shè)置的封閉材料和設(shè)置在所述封閉材料內(nèi)側(cè)的粘接劑進(jìn)行層疊。
13.根據(jù)權(quán)利要求9記載的制造方法，其中，在對多個(gè)液晶像差校正元件所排列的組層疊另一個(gè)組時(shí)，在空氣中，隔著以包圍光束所通過的圓形區(qū)域的部分打開的狀態(tài)設(shè)置的封閉材料和設(shè)置在所述封閉材料內(nèi)側(cè)的粘接劑進(jìn)行層疊。
全文摘要
本發(fā)明地目的在于提供一種和以前的元件相比，能夠?qū)崿F(xiàn)小型化和輕量化的新型的雙重液晶像差校正元件。該雙重液晶像差校正元件(1)由在厚度方向上層疊的2個(gè)液晶像差校正元件構(gòu)成，上述液晶像差校正元件具有在一個(gè)上形成有公共電極、在另一個(gè)上形成有具有非電極部位的段電極21的一對基板和夾在上述一對基板中的液晶，在上述一對基板的每個(gè)上沿厚度方向貫穿有多個(gè)孔(30A、30B、30C)，同時(shí)在上述孔中設(shè)置有連接到上述公共電極和段電極的任何一個(gè)上的端子(31A、31B、31C)，在上述一對基板的一個(gè)上形成有用于注入液晶的注入口(60)，不施加電壓時(shí)的液晶的取向方向在2個(gè)液晶像差校正元件中正交。
文檔編號G02F1/13GK1938606SQ20058001067
公開日2007年3月28日 申請日期2005年3月25日 優(yōu)先權(quán)日2004年3月31日
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