[发明专利]多重结构液晶光学元件及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种层叠两个以上液晶元件的多重结构液晶光学元件及其制造方法，该液晶元件在形成有电极的基板之间夹有液晶而构成，并能够通过施加电压来控制焦距。

背景技术

在现有技术中，作为使用液晶的光学元件，如下的液晶光学元件被人们所知：具备一对透明基板、形成在透明基板上的一对透明电极、以及夹持在透明基板之间的液晶层，并且可以根据施加在电极之间的电压大小而变焦距。作为这种液晶光学元件，例如有内置在移动电话、移动信息终端（PDA）或数字设备等超小型相机中且具有自动调焦功能或宏微（macro micro）切换功能的液晶光学元件，或者在光盘装置中用于修正激光头（optical pickup）的存储/再生时产生的像差而使用的液晶像差修正元件等（例如，专利文献1）。

在现有的液晶光学元件中，对液晶的分子排列状态进行电控制，由此改变对光的折射率等性质。通过以二维或三维的方式进行控制以使折射率的分布发生变化，由此能够控制各光路的相位滞后量或光路的折射状态，因此，该液晶光学元件是作为可电子变焦的液晶透镜或液晶像差修正元件等的光学元件有益的功能元件。

现有技术文献

专利文献

专利文献1:特开2002-237077号公报。

发明内容

发明要解决的课题

然而，根据包括专利文献1中记载的元件的现有液晶光学元件，为了最大限度发挥在实际应用中有用的光的折射效果，需要在液晶光学元件的一对透明电极之间沿着光路保持充分的量的液晶，为此，与通常的液晶显示元件为数μm左右相比，液晶层（两个取向膜之间）极大地变厚至30-100μm左右的厚度。

另外，液晶光学元件的响应速度与液晶层的厚度（两个取向膜之间）的平方形成反比例，在这种厚液晶层的液晶光学元件中，响应时间为数100ms至数分钟。即，现有液晶光学元件存在响应速度慢的问题。

就控制设备时响应速度慢而言，对利用液晶光学元件的变焦镜片功能或像差修正功能起到很大的限制，并且是实现实用化的一个课题。

因此，本发明是用于解决现有技术中的上述问题而提出，本发明的目的在于，提供一种能够具有优异的批量生产率，并且能够确保充分的光学距离，而且能够提高响应速度的多重结构液晶光学元件及其制造方法。

解决课题的方法

根据本发明，提供一种如下多重结构液晶光学元件，所述光学元件是由多个液晶元件互相层叠而构成的，所述液晶元件在内侧面上形成有段电极的基板、和内侧面上形成有公用电极的基板之间封入有液晶，形成有段电极的基板和形成有公用电极的基板，在封入液晶的状态下加工成薄的规定厚度。

由于形成有多个液晶元件的段电极的基板、和形成有公用电极的基板，在封入有液晶的状态下加工成薄的规定厚度，因此能够在封入液晶时防止基板的变形（挠曲），并且能够得到均匀的光学特性。另外，在加工基板使其变薄时，由于能够在使基板不产生挠曲的情况下加工成平坦的面，因此能够容易实现大量生产。另外，由于多个液晶元件经过加工变薄后层叠，因此能够确保充分的光学距离，且能够提高响应速度。在本说明书中，所谓“基板的内侧面”是指，该基板中存在液晶的那一侧的面。

优选地，在多重结构液晶光学元件的侧面上设有多个电极端子，这些多个电极端子具备：导电层，其印刷于多重结构液晶光学元件的侧面；规定面积的导电图形，其印刷于多重结构液晶光学元件上面的角部附近。以这种方式，无需将一侧的玻璃基板变长而形成引出电极的部分，从而能够确保连接可靠性，并且能够实现小型化。在本说明书中，“液晶光学元件的上面和下面”是指，该液晶光学元件中的最外侧液晶元件的不存在液晶的那一侧的外侧面，例如，分别指图2的上侧面和下侧面。另外，在本说明书中，“液晶光学元件的侧面”是指，长方体的液晶光学元件的与其上面和下面相垂直的四个面。

优选地，互相层叠着的液晶元件的液晶取向方向以互相垂直相交的方式配置。由此，能够使通过了的光无偏转。

优选地，液晶被透明的绝缘板分割为多个层。这样地，能够确保液晶的填充量和充分的光学距离。