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JP2008083366A - Liquid crystal lens and method for manufacturing the same, and electronic equipment using liquid crystal lens - Google Patents

Liquid crystal lens and method for manufacturing the same, and electronic equipment using liquid crystal lens Download PDF

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JP2008083366A
JP2008083366A JP2006263032A JP2006263032A JP2008083366A JP 2008083366 A JP2008083366 A JP 2008083366A JP 2006263032 A JP2006263032 A JP 2006263032A JP 2006263032 A JP2006263032 A JP 2006263032A JP 2008083366 A JP2008083366 A JP 2008083366A
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JP
Japan
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liquid crystal
crystal lens
ring
columnar
transparent substrate
Prior art date
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Application number
JP2006263032A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Kanetaka Sekiguchi
関口  金孝
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Citizen Miyota Co Ltd
Original Assignee
Citizen Miyota Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Citizen Miyota Co Ltd filed Critical Citizen Miyota Co Ltd
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a liquid crystal lens, wherein a gap of the liquid crystal lens is not changed and the focal length is not changed even when the temperature environment where the liquid crystal lens is placed changes. <P>SOLUTION: The liquid crystal lens having a liquid crystal layer held between two transparent substrates functions as a focus variable lens, and the lens is characterized in that: a group of a plurality of annular pattern electrodes is formed on the surface in the liquid crystal layer side of one of the transparent substrates, the electrode group modulating the phase of the liquid crystal layer by connecting a driving power supply and applying a modulation voltage; a plurality of columnar fixed spacers are formed in gaps of the plurality of annular pattern electrodes; and a UV-curable resin is applied to the top ends of the fixed spacers and the two transparent substrates are laminated and adhered to be fixed. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は液晶レンズ及びその製造方法と液晶レンズを用いた電子機器に関するものである。   The present invention relates to a liquid crystal lens, a manufacturing method thereof, and an electronic apparatus using the liquid crystal lens.

従来技術による液晶レンズとして、例えば特許文献1に記載されたものがある。特許文献に記載された液晶レンズは光ディスクに用いられる光ピックアップ用の液晶レンズであり、その液晶レンズ構造を図13、図14に示す。   As a liquid crystal lens according to the prior art, for example, there is one described in Patent Document 1. The liquid crystal lens described in the patent document is a liquid crystal lens for an optical pickup used for an optical disk, and the liquid crystal lens structure is shown in FIGS.

特許文献1によると、図13は、液晶レンズのレーザー入射角の逆方向からの見た透明電極パターンの平面図である。まず、第1の基板1上には、円形の透明電極3を備え、その周辺にはスペース4を備え、さらにその周辺にリング状透明電極5を備え、さらに端子との第1の引き出し電極6を備え、さらに第2の円形電極8を備え、さらに第3の引き出し電極11を備え、さらにその上に第2の基板2と導通するための導電接着材9を備え、さらにその上に導電接着材の部分だけを外した配向膜(不図示)を備え、その上にギャップ材13を備え、その上に第1のシール12を備え、さらに第2の基板2上には、第3の円形透明電極10を備え、さらにそれと接続する第2の引き出し電極7を備え、さらにその上に配向膜(不図示)を備え、ツイストネマティック液晶を備える。   According to Patent Document 1, FIG. 13 is a plan view of the transparent electrode pattern viewed from the direction opposite to the laser incident angle of the liquid crystal lens. First, a circular transparent electrode 3 is provided on the first substrate 1, a space 4 is provided in the periphery thereof, a ring-shaped transparent electrode 5 is provided in the periphery thereof, and a first extraction electrode 6 with a terminal is provided. And a second circular electrode 8, a third lead electrode 11, a conductive adhesive 9 for conducting electrical continuity with the second substrate 2, and a conductive adhesive thereon. An alignment film (not shown) from which only a portion of the material is removed is provided, a gap material 13 is provided thereon, a first seal 12 is provided thereon, and a third circle is formed on the second substrate 2. A transparent electrode 10 is provided, a second extraction electrode 7 connected to the transparent electrode 10 is provided, an alignment film (not shown) is further provided thereon, and a twisted nematic liquid crystal is provided.

図14は、液晶レンズのレーザー入射角の逆方向からの見た透明電極パターンの平面図である。まず、第1の基板1上には、円形の透明電極3を備え、その周辺にはスペース4を備え、さらにその周辺にリング状透明電極5を備え、さらに端子との第1の引き出し電極6を備え、さらに第2の円形透明電極8を備え、さらに第3の引き出し電極11を備え、さらにその上に第2の基板2と導通するための導電接着材9を備え、さらにその上に導電接着材の部分だけを外した配向膜(不図示)を備え、その上にフォトリソ法で形成した固定位置のギャップ材14を備え、その上に第1のシール12を備え、さらに第2の基板2上には、第3の円形透明電極10を備え、さらにそれと接続する第2の引き出し電極7を備え、さらにその上に配向膜(不図示)を備え、ツイストネマティック液晶を備える。   FIG. 14 is a plan view of the transparent electrode pattern viewed from the direction opposite to the laser incident angle of the liquid crystal lens. First, a circular transparent electrode 3 is provided on the first substrate 1, a space 4 is provided in the periphery thereof, a ring-shaped transparent electrode 5 is provided in the periphery thereof, and a first extraction electrode 6 with a terminal is provided. And a second circular transparent electrode 8, a third lead electrode 11, a conductive adhesive 9 for conducting the second substrate 2 thereon, and a conductive material thereon. An alignment film (not shown) from which only the adhesive portion is removed is provided, a gap material 14 at a fixed position formed by a photolithography method is provided thereon, a first seal 12 is provided thereon, and a second substrate is further provided. 2 is provided with a third circular transparent electrode 10, a second extraction electrode 7 connected to the third circular transparent electrode 10, an alignment film (not shown) provided thereon, and a twisted nematic liquid crystal.

液晶レンズは、第1の基板の中央に円形の透明電極を設け、さらにその外側にリング状透明電極を設け、リング状透明電極から外部端子への引き出し電極を設け、ギャップ材を散布し、さらに第2の基板上に、リング状透明電極より一回り大きな円形透明電極を設け、配向膜処理を対になる基板に施した後、ツイストネマティック液晶を注入し駆動することにより、あらかじめ設置されてレンズを通過するレーザー光のビームスポット径を可変することが可能になる。   The liquid crystal lens is provided with a circular transparent electrode in the center of the first substrate, further provided with a ring-shaped transparent electrode on the outer side thereof, provided with an extraction electrode from the ring-shaped transparent electrode to the external terminal, sprayed with a gap material, A circular transparent electrode that is slightly larger than the ring-shaped transparent electrode is provided on the second substrate, and an alignment film treatment is applied to the pair of substrates, and then a twisted nematic liquid crystal is injected and driven, so that the lens is installed in advance. It becomes possible to vary the beam spot diameter of the laser light passing through the beam.

さらに、ギャップ材13をフォトリソ法ギャップ材14にすることにより、液晶駆動部のギャップ材の個数が制御が可能となり低減できる事から、入射したレーザー光がギャップ材に照射した時に生じるギャップ材輪郭部の光の回折や散乱が無くなる。このことから、レーザー光の透過光量が増えて、検知される光強度は、強くなるため、効率の良い液晶レンズが可能となる。   Furthermore, since the number of gap materials in the liquid crystal driving unit can be controlled and reduced by using the photolithographic gap material 14 as the gap material 13, the gap material contour portion generated when the incident laser light is irradiated onto the gap material. No light diffraction or scattering. For this reason, the amount of transmitted laser light increases and the detected light intensity increases, so that an efficient liquid crystal lens becomes possible.

また、反射防止膜を入射側と出光側に塗布することから、レーザー光の反射率が低下し強度が上がるため、検知される光強度は、強くなるため、効率の良い液晶レンズが可能となる。   Further, since the antireflection film is applied on the incident side and the light outgoing side, the reflectance of the laser beam is reduced and the intensity is increased, so that the detected light intensity is increased, and thus an efficient liquid crystal lens can be realized. .

また、第1の基板と第2の基板に光学的に等方なプラスチックス材料を使用することで、部品自体の軽量化が可能となり、組み込む製品の小型軽量化が可能となる。   Further, by using an optically isotropic plastic material for the first substrate and the second substrate, it is possible to reduce the weight of the component itself and to reduce the size and weight of the product to be incorporated.

上記製造方法により、液晶レンズのセルギャップd×(液晶のΔn)/(使用するレーザー光の波長)にすることにより、効率の良いビームスポット径の可変が可能となる。   By making the cell gap d × (Δn of liquid crystal) / (wavelength of laser light to be used) by the above manufacturing method, the beam spot diameter can be changed efficiently.

また、上記製造方法において、第2のシールパターンを設けることにより注入工程の簡略化が可能となり、低コストかが可能になるというものである。   Further, in the above manufacturing method, by providing the second seal pattern, the injection process can be simplified and the cost can be reduced.

特開2000−214424号公報(図1、図2)JP 2000-214424 A (FIGS. 1 and 2)

図15は従来技術の問題を説明するためのグラフで、25℃を中心として温度により液晶、シール材、ガラス基板が変化する状態を示すグラフである。液晶レンズを構成する部材の熱膨張係数が異なるため、温度環境が変化することで液晶レンズに不具合が発生する。
2枚の基板のギャップはスペーサ(例えば、球形プラスチックかシリカビーズ)またはフォトリソ法スペーサを用いている。液晶の厚さは液晶レンズのセルギャップで決まるが、液晶は温度により体積が変化するため、温度が上昇すると液晶の体積が増えセルギャップが広がり、液晶レンズの焦点距離が変化してしまう。図16は液晶が膨張し、液晶レンズの中央部が膨らんだ状態を示す断面図である。スペーサは不図示であるが、スペーサはギャップを決めるだけで両基板に固定されていないので膨らみは防止できない。ギャップが狭くなる方は、スペーサにより止めることができるが、広くなる方は止めることができなかった。
FIG. 15 is a graph for explaining the problems of the prior art, and is a graph showing a state in which the liquid crystal, the sealing material, and the glass substrate change depending on the temperature centering on 25 ° C. Since the thermal expansion coefficients of the members constituting the liquid crystal lens are different, a problem occurs in the liquid crystal lens when the temperature environment changes.
The gap between the two substrates uses a spacer (eg, spherical plastic or silica beads) or a photolithographic spacer. Although the thickness of the liquid crystal is determined by the cell gap of the liquid crystal lens, the volume of the liquid crystal changes depending on the temperature. Therefore, when the temperature rises, the volume of the liquid crystal increases, the cell gap widens, and the focal length of the liquid crystal lens changes. FIG. 16 is a cross-sectional view showing a state in which the liquid crystal is expanded and the central portion of the liquid crystal lens is expanded. Although the spacer is not shown in the figure, the spacer is not fixed to both substrates only by determining the gap, so that the swelling cannot be prevented. The narrower gap could be stopped by a spacer, but the wider gap could not be stopped.

本発明の目的は、液晶レンズの置かれる温度環境が変化しても、液晶レンズのギャップが変化せず、焦点距離の変化しない液晶レンズを提供することにある。   An object of the present invention is to provide a liquid crystal lens in which the gap of the liquid crystal lens does not change and the focal length does not change even if the temperature environment where the liquid crystal lens is placed changes.

2枚の透明性基板で液晶層を挟持する可変焦点レンズとして機能する液晶レンズにおいて、前記2枚の透明性基板の一方または両方に複数個の柱状の固定スペーサを形成し、該複数個の柱状の固定スペーサの先端と対向する対向基板を接着固定した液晶レンズとする。   In a liquid crystal lens that functions as a variable focus lens that sandwiches a liquid crystal layer between two transparent substrates, a plurality of columnar fixed spacers are formed on one or both of the two transparent substrates, and the plurality of columnar lenses are formed. A liquid crystal lens in which a counter substrate facing the tip of the fixed spacer is bonded and fixed.

2枚の透明性基板で液晶層を挟持する可変焦点レンズとして機能する液晶レンズにおいて、 前記透明性基板の一方の前記液晶層側となる表面に、駆動電源を接続して変調電圧を印加することにより前記液晶層の位相を変調させる位相変調電極群を形成し、前記位相変調電極群の間に前記複数個の柱状の固定スペーサを形成した液晶レンズとする。   In a liquid crystal lens functioning as a variable focus lens having a liquid crystal layer sandwiched between two transparent substrates, a modulation voltage is applied by connecting a driving power source to one surface of the transparent substrate on the liquid crystal layer side. In this way, a phase modulation electrode group for modulating the phase of the liquid crystal layer is formed, and the plurality of columnar fixed spacers are formed between the phase modulation electrode groups.

前記位相変調電極群は、複数個の輪帯状パターンにより形成されている液晶レンズとする。   The phase modulation electrode group is a liquid crystal lens formed by a plurality of annular patterns.

2枚の透明性基板で液晶層を挟持する可変焦点レンズとして機能する液晶レンズで、 第1透明性基板の前記液晶層側となる表面に、駆動電源を接続して変調電圧を印加することにより前記液晶層の位相を変調させる複数個の輪帯状パターンを形成し、前記複数個の輪帯状パターン間に複数個の柱状の固定スペーサを形成した液晶レンズにおいて、前記第1透明性基板の表面に複数個の配線電極が形成され、該配線電極を覆うように前記第1透明性基板表面に層間絶縁膜を形成し、その上に前記複数個の配線電極に対応する複数個の輪帯状パターンを形成し、それぞれ対応する前記配線電極と前記輪帯状パターンを層間絶縁膜に設けたコンタクトホールを介して電気的に接続し、前記2枚の透明性基板の一方または両方に複数個の柱状の固定スペーサを形成し、該複数個の柱状の固定スペーサの先端と対向する対向基板を接着固定した液晶レンズとする。   A liquid crystal lens that functions as a variable focus lens that sandwiches a liquid crystal layer between two transparent substrates, and a modulation voltage is applied by connecting a driving power source to the surface on the liquid crystal layer side of the first transparent substrate. In a liquid crystal lens in which a plurality of ring-shaped patterns for modulating the phase of the liquid crystal layer are formed, and a plurality of columnar fixed spacers are formed between the plurality of ring-shaped patterns, the surface of the first transparent substrate is formed. A plurality of wiring electrodes are formed, an interlayer insulating film is formed on the surface of the first transparent substrate so as to cover the wiring electrodes, and a plurality of ring-shaped patterns corresponding to the plurality of wiring electrodes are formed thereon. Forming and electrically connecting the corresponding wiring electrodes and the ring-shaped patterns through contact holes provided in an interlayer insulating film, and fixing a plurality of columnar shapes to one or both of the two transparent substrates The A pacer is formed, and a liquid crystal lens is formed by bonding and fixing a counter substrate facing the tips of the plurality of columnar fixed spacers.

2枚の透明性基板で液晶層を挟持する可変焦点レンズとして機能する液晶レンズで、 第1透明性基板の前記液晶層側となる表面に、駆動電源を接続して変調電圧を印加することにより前記液晶層の位相を変調させる複数個の輪帯状パターンを形成した液晶レンズにおいて、前記第1透明性基板の表面に複数個の配線電極が形成され、該配線電極を覆うように前記第1透明性基板表面に第1の層間絶縁膜を形成し、その上に前記複数個の配線電極に対応する複数個の輪帯状パターンを1個おきに形成し、輪帯状パターンを形成しない部分に第2の層間絶縁膜を前記輪帯状パターンより厚く形成し、該第2の層間絶縁膜上に輪状帯パターンを形成し、それぞれ対応する前記配線電極と前記輪帯状パターンを前記各層間絶縁膜に設けたコンタクトホールを介して電気的に接続し、前記2枚の透明性基板の一方または両方に複数個の柱状の固定スペーサを形成し、該複数個の柱状の固定スペーサの先端と対向する対向基板を接着固定した液晶レンズとする。   A liquid crystal lens that functions as a variable focus lens that sandwiches a liquid crystal layer between two transparent substrates, and a modulation voltage is applied by connecting a driving power source to the surface on the liquid crystal layer side of the first transparent substrate. In the liquid crystal lens in which a plurality of ring-shaped patterns for modulating the phase of the liquid crystal layer are formed, a plurality of wiring electrodes are formed on the surface of the first transparent substrate, and the first transparent so as to cover the wiring electrodes. A first interlayer insulating film is formed on the surface of the conductive substrate, and a plurality of ring-shaped patterns corresponding to the plurality of wiring electrodes are formed on the first interlayer insulating film, and a second portion is not formed on the portion where the ring-shaped pattern is not formed. The interlayer insulating film is formed thicker than the ring-shaped pattern, the ring-shaped band pattern is formed on the second interlayer insulating film, and the corresponding wiring electrode and the ring-shaped pattern are provided on each interlayer insulating film. Contact A plurality of columnar fixed spacers are formed on one or both of the two transparent substrates, and a counter substrate facing the tips of the plurality of columnar fixed spacers is provided. The liquid crystal lens is bonded and fixed.

複数個の柱状の固定スペーサは前記輪帯状パターン及び第2の層間絶縁膜上に形成した液晶レンズとする。   The plurality of columnar fixed spacers are liquid crystal lenses formed on the annular pattern and the second interlayer insulating film.

前記複数個の柱状の固定スペーサは液晶レンズの中心から放射状に形成されている液晶レンズとする。   The plurality of columnar fixed spacers are liquid crystal lenses formed radially from the center of the liquid crystal lens.

接着剤が硬化後もゴム状である液晶レンズとする。   A liquid crystal lens in which the adhesive is rubbery after being cured.

2枚の透明性基板で液晶層を挟持する可変焦点レンズとして機能する液晶レンズで、前記2枚の透明性基板の一方または両方に複数個の柱状の固定スペーサを形成し、該複数個の柱状の固定スペーサの先端と対向する対向基板を接着固定した液晶レンズの製造方法は、
少なくとも、
第1透明性基板に輪帯状パターンを形成する工程と、
前記輪帯状パターンを覆うように第1透明性基板表面に感光性樹脂を塗布する工程と、
前記感光性樹脂を現像処理により複数個の柱状の固定スペーサ形成パターンを形成する工程と、
複数個の柱状の固定スペーサを形成する工程と、
複数個の柱状の固定スペーサに紫外線硬化型樹脂を塗布する工程と、
第1透明性基板または第2透明性基板の外周にシール材を形成する工程と、
第2透明性基板に対向電極を形成する工程と、
第1透明性基板と第2透明性基板を貼付する工程と、
紫外線を照射して紫外線硬化型樹脂を硬化する工程
を具備する液晶レンズの製造方法とする。
A liquid crystal lens that functions as a variable focus lens with a liquid crystal layer sandwiched between two transparent substrates, wherein a plurality of columnar fixed spacers are formed on one or both of the two transparent substrates, and the plurality of columnar lenses are formed. The manufacturing method of the liquid crystal lens in which the opposite substrate facing the tip of the fixed spacer is bonded and fixed,
at least,
Forming a ring-shaped pattern on the first transparent substrate;
Applying a photosensitive resin to the surface of the first transparent substrate so as to cover the annular pattern;
Forming a plurality of columnar fixed spacer formation patterns by developing the photosensitive resin; and
Forming a plurality of columnar fixed spacers;
Applying a UV curable resin to a plurality of columnar fixed spacers;
Forming a sealing material on the outer periphery of the first transparent substrate or the second transparent substrate;
Forming a counter electrode on the second transparent substrate;
Attaching the first transparent substrate and the second transparent substrate;
The liquid crystal lens manufacturing method includes a step of irradiating ultraviolet rays to cure the ultraviolet curable resin.

複数個の柱状の固定スペーサを第1透明性基板と第2透明性基板に形成する工程を具備する液晶レンズの製造方法とする。   A liquid crystal lens manufacturing method includes a step of forming a plurality of columnar fixed spacers on a first transparent substrate and a second transparent substrate.

前記複数個の柱状の固定スペーサを印刷で形成する工程を具備する液晶レンズの製造方法とする。   A method of manufacturing a liquid crystal lens comprising a step of forming the plurality of columnar fixed spacers by printing.

前記固体スペーサに紫外線硬化型樹脂を塗布する工程が、基板上に紫外線硬化型樹脂の薄膜を形成する工程と、凸部を有する印刷版を前記薄膜に押し当てて前記凸部に紫外線硬化型樹脂を転写する工程と、凸部に転写した紫外線硬化型樹脂を複数個の柱状の固定スペーサの先端に転写する工程を具備する液晶レンズの製造方法とする。   The step of applying an ultraviolet curable resin to the solid spacer includes a step of forming a thin film of an ultraviolet curable resin on a substrate, and a printing plate having a convex portion is pressed against the thin film to form an ultraviolet curable resin on the convex portion. And a method of manufacturing a liquid crystal lens comprising a step of transferring an ultraviolet curable resin transferred to a convex portion to the tips of a plurality of columnar fixed spacers.

前記複数個の柱状の固定スペーサに紫外線硬化型樹脂を塗布する工程の塗布が、インクジェット法による液晶レンズの製造方法とする。   The application in the step of applying an ultraviolet curable resin to the plurality of columnar fixed spacers is a method for manufacturing a liquid crystal lens by an inkjet method.

請求項1から8のいずれか一項に記載の液晶レンズが搭載された電子機器とする。   It is set as the electronic device by which the liquid-crystal lens as described in any one of Claim 1 to 8 is mounted.

請求項1の発明によると、液晶層を挟持する2枚の透明性基板を複数個の柱状の固定スペーサを介して接着固定したので、液晶層が膨張しても2枚の透明性基板間のギャップは変化せず、液晶レンズの焦点距離が変化することはない。   According to the first aspect of the present invention, since the two transparent substrates sandwiching the liquid crystal layer are bonded and fixed via the plurality of columnar fixing spacers, even if the liquid crystal layer expands, the two transparent substrates are sandwiched. The gap does not change, and the focal length of the liquid crystal lens does not change.

請求項2の発明によると、位相変調電極群の間に複数個の柱状の固定スペーサを形成したので複数個の柱状の固定スペーサにより液晶レンズの特性が阻害されることがない。電極上に固定スペーサを形成すると、固定スペーサがラビング処理、あるいは無機蒸着膜による配向膜形成の場合には、 影になり、固定スペーサ周辺に配向が他の部分と異なる領域ができてしまう。以上の部分に電圧を印加すると液晶の光学特性は、固定スペーサの大きさ以上に影響するため宜しくない。 そのため、位相変調電極と位相変調電極の間の電圧が印加されない部分に固定スペーサを設けると固定スペーサの影響が少なくて良い。   According to the invention of claim 2, since the plurality of columnar fixed spacers are formed between the phase modulation electrode groups, the characteristics of the liquid crystal lens are not hindered by the plurality of columnar fixed spacers. If a fixed spacer is formed on the electrode, when the fixed spacer is rubbed or an alignment film is formed by an inorganic vapor deposition film, it becomes a shadow, and an area having an alignment different from that of other portions is formed around the fixed spacer. If a voltage is applied to the above portions, the optical characteristics of the liquid crystal affect the size of the fixed spacer, which is not good. Therefore, if a fixed spacer is provided in a portion where no voltage is applied between the phase modulation electrode and the phase modulation electrode, the influence of the fixed spacer may be small.

請求項3の発明によると、点対称な、屈折率変化が可能な液晶レンズが作れる。位相変調電極が四角の場合には、角が発生して、形状が歪む。固体レンズと組み合わせる際には、点対称構造が良い。配線が細い場合には、角があるとエッチング速度が変わり、辺の部分と角の部分で横エッチング量が変わりレンズに歪みが発生する。四角あるいは多角形の場合には、角部と辺部で違うため、固体スペーサを辺の部分に配置するため、角と固定スペーサと固定スペーサなし辺部で微妙に変化が発生するため、輪帯とすることで、角の部分の影響がなくなり、歪みが少なくできる。   According to the third aspect of the present invention, a liquid crystal lens that is point-symmetric and capable of changing the refractive index can be produced. When the phase modulation electrode is square, corners are generated and the shape is distorted. When combined with a solid lens, a point-symmetric structure is good. When the wiring is thin, if there is a corner, the etching rate changes, and the lateral etching amount changes between the side portion and the corner portion, causing distortion in the lens. In the case of a square or polygon, since the corner and side are different, the solid spacer is placed on the side, so a slight change occurs in the corner, the fixed spacer, and the side without the fixed spacer. By doing so, the influence of the corner portion is eliminated, and distortion can be reduced.

請求項4の発明によると、配線電極と輪帯状パターンを絶縁膜を介した別層に形成し、コンタクトホールで接続するので配線の自由度が増し、設計が容易になる。固定スペーサを液晶層の厚さの小さい部に形成し、さらに、段差のあるエッジ部分ではない部分に形成する。固定スペーサの高さ低くかつ小さくできる。   According to the fourth aspect of the present invention, the wiring electrode and the ring-shaped pattern are formed in separate layers with the insulating film interposed therebetween, and are connected through the contact hole, so that the degree of freedom of wiring is increased and the design is facilitated. The fixed spacer is formed in a portion where the thickness of the liquid crystal layer is small, and is further formed in a portion which is not an edge portion having a step. The height of the fixed spacer can be reduced and reduced.

請求項5の発明によると、隣り合う輪帯状パターンの段差を持たせたので、隣り合う輪帯状パターン間にギャップを設ける必要がなく、輪帯状パターンの数を増やすことができる。よって、液晶レンズの光学特性を高めることができる。   According to the invention of claim 5, since the steps of the adjacent ring-shaped patterns are provided, it is not necessary to provide a gap between the adjacent ring-shaped patterns, and the number of the ring-shaped patterns can be increased. Therefore, the optical characteristics of the liquid crystal lens can be improved.

請求項6の発明によると、第2の透明性基板に近い輪帯パターン上あるいは、第2の層間絶縁膜上に固定スペーサを設けるので、固定スペーサの高さを低く且つ小さくできる。   According to the sixth aspect of the invention, since the fixed spacer is provided on the annular pattern close to the second transparent substrate or on the second interlayer insulating film, the height of the fixed spacer can be reduced and reduced.

請求項7の発明によると、中心から外周に広がるように固定スペーサを設け、中心から外周に向け一直線に固定スペーサが並ばないようにすることで、線状の歪みを発生するのを防止できる。レンズの場合に、歪みが長距離続くと視認しやすくなるが、これを防止できる。   According to the seventh aspect of the present invention, it is possible to prevent the occurrence of linear distortion by providing the fixed spacers so as to spread from the center to the outer periphery and preventing the fixed spacers from being aligned in a straight line from the center to the outer periphery. In the case of a lens, if distortion continues for a long distance, it becomes easy to visually recognize, but this can be prevented.

請求項8の発明によると、液晶の膨張により多少ギャップが変化できるようになり、透明性基板に発生する応力を緩和することが可能になり、信頼性の高い液晶レンズにすることができる。   According to the eighth aspect of the present invention, the gap can be slightly changed due to the expansion of the liquid crystal, the stress generated in the transparent substrate can be relaxed, and a highly reliable liquid crystal lens can be obtained.

請求項9の発明によると、液晶層が膨張しても2枚の透明性基板間のギャップは変化せず、液晶レンズの焦点距離が変化することのない液晶レンズを製造できる。   According to the ninth aspect of the present invention, it is possible to manufacture a liquid crystal lens in which the gap between the two transparent substrates does not change even when the liquid crystal layer expands, and the focal length of the liquid crystal lens does not change.

請求項10の発明によると、固定スペーサの高さが20μmと高く、柱の面積が小さいと倒れるあるいは、先端がサイドエッチング(あるいは、現像)処理で 面積が非常に小さくなってしまうが、第1透明性基板と第2透明性基板の同位置に固定スペーサを作成して、相互が接触する位置に固着材を設けることで、液晶層が厚い場合にも固定スペーサが形成できる。   According to the invention of claim 10, the height of the fixed spacer is as high as 20 μm, and if the area of the column is small, it falls down or the area becomes very small by side etching (or development) processing. By creating a fixed spacer at the same position on the transparent substrate and the second transparent substrate and providing a fixing material at a position where they are in contact with each other, the fixed spacer can be formed even when the liquid crystal layer is thick.

請求項11の発明は、比較的位置精度を要せず、面積が大きくギャップが小さい液晶レンズを安価に製造するのに有効である。   The invention of claim 11 is effective for inexpensively manufacturing a liquid crystal lens which requires relatively little positional accuracy and has a large area and a small gap.

請求項12の発明によると、紫外線硬化型樹脂を精確に塗布できるのでばらつきのない接着固定が可能であり、品質の安定した液晶レンズを製造できる。   According to the invention of claim 12, since the ultraviolet curable resin can be accurately applied, adhesive fixing without variation is possible, and a liquid crystal lens with stable quality can be manufactured.

請求項13の発明は、固定スペーサの先端面積が大きい液晶レンズの製造に有効である。   The invention of claim 13 is effective for manufacturing a liquid crystal lens in which the tip area of the fixed spacer is large.

本発明の液晶レンズを搭載した電子機器は、温度環境が変化しても液晶レンズの光学特性が変化しない。   In the electronic apparatus equipped with the liquid crystal lens of the present invention, the optical characteristics of the liquid crystal lens do not change even when the temperature environment changes.

2枚の透明性基板で液晶層を挟持する可変焦点レンズとして機能する液晶レンズにおいて、 前記透明性基板の一方の前記液晶層側となる表面に、駆動電源を接続して変調電圧を印加することにより前記液晶層の位相を変調させる複数個の輪帯状パターン電極群を形成し、前記複数個の輪帯状パターン電極群の間に複数個の柱状の固定スペーサを形成し、該固定スペーサの先端に紫外線硬化型樹脂を塗布して2枚の透明性基板を張り合わせて接着固定した液晶レンズとする。   In a liquid crystal lens functioning as a variable focus lens having a liquid crystal layer sandwiched between two transparent substrates, a modulation voltage is applied by connecting a driving power source to one surface of the transparent substrate on the liquid crystal layer side. Forming a plurality of ring-shaped pattern electrode groups for modulating the phase of the liquid crystal layer, forming a plurality of columnar fixed spacers between the plurality of ring-shaped pattern electrode groups, and A liquid crystal lens in which an ultraviolet curable resin is applied and two transparent substrates are bonded and fixed together is obtained.

図1は本発明による液晶レンズの第1実施例であり、(a)は上面図、(b)は上面図に示すA−A断面図である。液晶レンズ20は第1透明性基板21、第2透明性基板22、両基板を接着固定するシール材29、両基板間に注入され挟持されている液晶30、液晶30を封止している封口材32で構成されている。   1A and 1B show a first embodiment of a liquid crystal lens according to the present invention, wherein FIG. 1A is a top view and FIG. 1B is an AA cross-sectional view shown in the top view. The liquid crystal lens 20 includes a first transparent substrate 21, a second transparent substrate 22, a sealing material 29 that bonds and fixes both substrates, a liquid crystal 30 that is injected and sandwiched between both substrates, and a sealing that seals the liquid crystal 30. It is composed of a material 32.

第1透明性基板(以下第1ガラス基板という)21には、レンズ領域に複数個の輪帯状パターン(以下リング電極という)23A〜23Eが、隣接するリング電極と所定のギャップ31を設けて形成されている。リング電極23A〜23Eと、レンズ領域外に外部との接続パッドを有しリング電極23A〜23Eと接続される配線電極(以下単に外部取り出し電極という)24A〜24Eも形成されている。さらに、第2透明性基板(以下第2ガラス基板という)22の全面に形成された対向電極25と接続される配線電極(以下単に外部取り出し電極という)26が形成されている。また、第1ガラス基板21と第2ガラス基板22を貼付する際のギャプを決める複数の柱状の固定スペーサ27が形成されている。本実施例では前記リング電極間の各ギャップ31と最外周リング電極23Eの外側に中心から放射状に形成されている。柱状の固定スペーサ27の先端には固着材28が塗布され、第2ガラス基板22の外周に沿って塗布されたシール材29で第1ガラス基板21と第2ガラス基板22を貼付する際、固着材28は固定スペーサ27の先端と第2ガラス基板を接着固定する。シール材29の一部に液晶30の注入口が形成され、液晶30を注入した後封口材32により封止されている。一般にリング電極の数が多いほど液晶レンズの光学特性は向上する。液晶レンズの駆動方法や各電極の形成手段は公知技術であるので、説明は省略する。   A first transparent substrate (hereinafter referred to as a first glass substrate) 21 is formed with a plurality of ring-shaped patterns (hereinafter referred to as ring electrodes) 23A to 23E in the lens region with a predetermined gap 31 provided between adjacent ring electrodes. Has been. Ring electrodes 23A to 23E and wiring electrodes (hereinafter simply referred to as external extraction electrodes) 24A to 24E having connection pads with the outside outside the lens region and connected to the ring electrodes 23A to 23E are also formed. Further, a wiring electrode (hereinafter simply referred to as an external extraction electrode) 26 connected to the counter electrode 25 formed on the entire surface of the second transparent substrate (hereinafter referred to as a second glass substrate) 22 is formed. In addition, a plurality of columnar fixed spacers 27 that determine gaps when the first glass substrate 21 and the second glass substrate 22 are attached are formed. In the present embodiment, the gaps 31 between the ring electrodes and the outermost ring electrode 23E are formed radially from the center. A fixing material 28 is applied to the tip of the columnar fixed spacer 27, and the first glass substrate 21 and the second glass substrate 22 are fixed when the first glass substrate 21 and the second glass substrate 22 are attached with a sealing material 29 applied along the outer periphery of the second glass substrate 22. The material 28 adheres and fixes the tip of the fixing spacer 27 and the second glass substrate. An injection port for the liquid crystal 30 is formed in a part of the sealing material 29, and the liquid crystal 30 is injected and then sealed with the sealing material 32. In general, the larger the number of ring electrodes, the better the optical characteristics of the liquid crystal lens. Since the driving method of the liquid crystal lens and the means for forming each electrode are known techniques, the description thereof is omitted.

次に、前記液晶レンズの製造方法について説明する。図2から図10は液晶レンズの製造工程を説明するための断面図である。
図2は、リング電極を覆うように第1ガラス基板表面に感光性樹脂を塗布し、フォトマスクを使用して露光する工程。
図3は、前記感光性樹脂を現像処理により複数個の柱状の固定スペーサを形成する工程。
図4は、基板上に紫外線硬化型樹脂の薄膜を形成する工程と、凸部を有する印刷版を前記薄膜に押し当てて前記凸部に紫外線硬化型樹脂を転写する工程。
図5は、基板凸部に転写した紫外線硬化型樹脂を示す。
図6は、基板凸部に転写した紫外線硬化型樹脂を複数個の柱状の固定スペーサの先端に押し当てて転写する工程。
図7は、転写後の状態を示す。
図8は、第1ガラス基板(または第2ガラス基板)の外周にシール材を形成する工程と、
図9は、第1ガラス基板と第2ガラスを貼付し、紫外線を照射して紫外線硬化型樹脂を硬化する工程。
図10は、液晶レンズ完成図である。
Next, a method for manufacturing the liquid crystal lens will be described. 2 to 10 are cross-sectional views for explaining the manufacturing process of the liquid crystal lens.
FIG. 2 is a process in which a photosensitive resin is applied to the surface of the first glass substrate so as to cover the ring electrode and exposed using a photomask.
FIG. 3 shows a step of forming a plurality of columnar fixed spacers by developing the photosensitive resin.
FIG. 4 shows a step of forming an ultraviolet curable resin thin film on a substrate, and a step of pressing a printing plate having a convex portion against the thin film to transfer the ultraviolet curable resin to the convex portion.
FIG. 5 shows the ultraviolet curable resin transferred to the convex portion of the substrate.
FIG. 6 shows a process in which the ultraviolet curable resin transferred to the convex portion of the substrate is transferred by being pressed against the tips of a plurality of columnar fixed spacers.
FIG. 7 shows a state after the transfer.
FIG. 8 shows a step of forming a sealing material on the outer periphery of the first glass substrate (or the second glass substrate);
FIG. 9 is a process of attaching the first glass substrate and the second glass and irradiating ultraviolet rays to cure the ultraviolet curable resin.
FIG. 10 is a completed liquid crystal lens.

図2において、リング電極群23が形成された第1ガラス基板21の表面に、リング電極群23を覆うように、固定スペーサ27となる感光性樹脂(例えばアクリル樹脂)27Bをスピンコートする。感光性樹脂27Bの厚さは柱状の固定スペーサ27の高さになるので第1ガラス基板21と第2ガラス基板22の必要なギャップ量(Δnd)に応じて(例えば15〜20μm)膜厚が形成できるようにスピンコートの条件を出す。スピンコートの完了した第1ガラス基板21の上方に、ガラス基板50上に遮光膜51をパターン形成したフォトマスクを配置し、紫外線を照射して感光性樹脂27Bを露光する。   In FIG. 2, a photosensitive resin (for example, acrylic resin) 27 </ b> B serving as a fixed spacer 27 is spin-coated on the surface of the first glass substrate 21 on which the ring electrode group 23 is formed so as to cover the ring electrode group 23. Since the thickness of the photosensitive resin 27 </ b> B is the height of the columnar fixed spacer 27, the thickness of the photosensitive resin 27 </ b> B depends on the required gap amount (Δnd) between the first glass substrate 21 and the second glass substrate 22 (for example, 15 to 20 μm). Spin coating conditions are set so that they can be formed. A photomask having a light shielding film 51 formed on the glass substrate 50 is disposed above the first glass substrate 21 on which the spin coating has been completed, and the photosensitive resin 27B is exposed by irradiating ultraviolet rays.

図3において、露光した感光性樹脂27Bを現像する。例えば浸漬法で現像処理することにより、図のように柱状の固定スペーサ27が形成できる。柱状の固定スペーサ27の径は必要に応じて決められるが(例えば5μm)、円錐形状には限らず多角錐であっても良い。本実施例では、固定スペーサ27はリング電極のギャップ31に形成しているのでギャップ31に合わせた径とする。固定スペーサ27は放射状に分散して配置するが、シール材29が第2ガラス基板22の外周部にあり強固に接着固定されるので、液晶30が膨張した際第2ガラス基板22の中心部(レンズ部の中心部)が変形しないように配置することが肝要である。   In FIG. 3, the exposed photosensitive resin 27B is developed. For example, the columnar fixed spacer 27 can be formed as shown in FIG. The diameter of the columnar fixed spacer 27 is determined as necessary (for example, 5 μm), but is not limited to a conical shape and may be a polygonal pyramid. In this embodiment, since the fixed spacer 27 is formed in the gap 31 of the ring electrode, the diameter is adjusted to the gap 31. The fixing spacers 27 are arranged in a radially distributed manner, but the sealing material 29 is on the outer peripheral portion of the second glass substrate 22 and is firmly bonded and fixed. Therefore, when the liquid crystal 30 expands, the central portion of the second glass substrate 22 ( It is important to arrange the lens portion so that the central portion of the lens portion is not deformed.

図4、図5は固着材28である紫外線硬化型樹脂28を固定スペーサ27の先端27Aに転写塗布するための工程である。基板40の表面に紫外線硬化型樹脂28をスピンコートにより均一な厚さの膜に形成する。膜厚は必要な厚さを設定して形成する。印刷版41には固定スペーサ27の配置パターンに合わせた凸部41Aが形成されており、紫外線硬化型樹脂28の膜に押し当てる。印刷版41を基板40から離すと凸部41Aには紫外線硬化型樹脂28が転写される。   4 and 5 show a process for transferring and applying the ultraviolet curable resin 28 as the fixing material 28 to the tip 27A of the fixed spacer 27. FIG. An ultraviolet curable resin 28 is formed on the surface of the substrate 40 into a film having a uniform thickness by spin coating. The film thickness is formed by setting a necessary thickness. The printing plate 41 is formed with a convex portion 41A that matches the arrangement pattern of the fixed spacers 27, and is pressed against the film of the ultraviolet curable resin 28. When the printing plate 41 is separated from the substrate 40, the ultraviolet curable resin 28 is transferred to the convex portion 41A.

図6、図7は固定スペーサ27の先端27Aと印刷版41の凸部41Aの位置を合わせて押し付ける工程であり、凸部41Aに転写されている紫外線硬化型樹脂28が先端27Aに転写される。本実施例では凸部41Aを形成した印刷版41を使用して紫外線硬化型樹脂28を転写しているが、固定スペーサ27が高く(長い)、平板で転写が可能な場合は凸部41Aはなくともよい。   6 and 7 show a step of aligning and pressing the tip 27A of the fixed spacer 27 and the convex portion 41A of the printing plate 41, and the ultraviolet curable resin 28 transferred to the convex portion 41A is transferred to the tip 27A. . In this embodiment, the ultraviolet curable resin 28 is transferred using the printing plate 41 on which the convex portion 41A is formed. However, when the fixing spacer 27 is high (long) and transfer is possible with a flat plate, the convex portion 41A is Not necessary.

図8は第1ガラス基板21と第2ガラス基板22を接着固定するためのシール材29を例えばディスペンス法で形成する工程である。シール材29は液晶30を封止するための枠でもあることは前述した通りである。本実施例ではシール材29を第1ガラス基板21に形成しているが、第2ガラス基板22に形成しても良い。第2ガラス基板22に形成する場合は表面が平坦なのでスクリーン印刷でシール材29を形成することも可能である。   FIG. 8 shows a process of forming a sealing material 29 for bonding and fixing the first glass substrate 21 and the second glass substrate 22 by, for example, a dispensing method. As described above, the sealing material 29 is also a frame for sealing the liquid crystal 30. In this embodiment, the sealing material 29 is formed on the first glass substrate 21, but it may be formed on the second glass substrate 22. When the second glass substrate 22 is formed, the sealing material 29 can be formed by screen printing because the surface is flat.

図9は第1ガラス基板21と第2ガラス基板22を位置合わせして重ね、第2ガラス基板22側から紫外線を照射する工程である。シール材29も紫外線硬化型樹脂にしておくと、同時に硬化することができる。固着材28である紫外線硬化型樹脂28は、固定スペーサ27を介して第1ガラス基板21と第2ガラス基板22を接着固定する。   FIG. 9 is a process in which the first glass substrate 21 and the second glass substrate 22 are aligned and overlapped, and ultraviolet rays are irradiated from the second glass substrate 22 side. If the sealing material 29 is also made of an ultraviolet curable resin, it can be cured simultaneously. The ultraviolet curable resin 28 as the fixing material 28 adheres and fixes the first glass substrate 21 and the second glass substrate 22 through the fixing spacer 27.

図10は、第1ガラス基板21と第2ガラス基板22間に液晶30を注入して注入口を封口材32で封止して完成した液晶レンズ20である。   FIG. 10 shows the liquid crystal lens 20 completed by injecting the liquid crystal 30 between the first glass substrate 21 and the second glass substrate 22 and sealing the injection port with a sealing material 32.

本実施例では固定スペーサをフォトリソ法で作成したが、比較的位置精度を要せず、面積が大きくギャップが小さい(例えば10μm以下)液晶レンズを安価に製造するには印刷法やインクジェト法が有効である。   In this embodiment, the fixed spacer is formed by the photolithographic method. However, the printing method and the ink jet method are effective for inexpensively manufacturing a liquid crystal lens that does not require relatively high positional accuracy and has a large area and a small gap (for example, 10 μm or less). It is.

図11は、本発明による液晶レンズの第2実施例を示す上面図(a)と上面図(a)のB−B断面図(b)である。実施例1と異なるのはリング電極の形状と外部取り出し電極の接続構造であり、リング電極と外部取り出し電極の間に層間絶縁膜を形成してリング電極と外部取り出し電極を形成する階層をずらした点である。第1実施例と同じものには同じ符号を付し、説明は省略する。   FIG. 11 is a top view (a) showing a second embodiment of the liquid crystal lens according to the present invention and a cross-sectional view BB of the top view (a). The difference from the first embodiment is the connection structure between the ring electrode and the external extraction electrode, and an interlayer insulating film is formed between the ring electrode and the external extraction electrode so that the layers for forming the ring electrode and the external extraction electrode are shifted. Is a point. The same components as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted.

第1ガラス基板21に外部取り出し電極34A〜34Eが形成されている。外部取り出し電極群を覆うように液晶レンズ部全面に層間絶縁膜36Aが形成されている。層間絶縁膜36Aには外部取り出し電極34A〜34Eとリング電極33A〜33Eを電気的に接続するためのそれぞれに対応するコンタクトホールが形成されている。図11(b)では外部取り出し電極34Bとリング電極33Bを接続しているコンタクトホール35である。層間絶縁膜36Aの上にリング電極33A〜33Eが形成されている。第1実施例と異なり、完全なリング状である。複数の固定スペーサ27が放射状にリング電極間ギャップ31に形成されていることは実施例1と同様であるが、層間絶縁膜36A上に形成することが異なる。好ましくは外部取り出し電極にかからない場所に形成する。本実施例によるとリング電極が完全なリング状なので液晶レンズの光学特性を向上することができる。   External extraction electrodes 34 </ b> A to 34 </ b> E are formed on the first glass substrate 21. An interlayer insulating film 36A is formed on the entire surface of the liquid crystal lens portion so as to cover the external extraction electrode group. In the interlayer insulating film 36A, corresponding contact holes for electrically connecting the external extraction electrodes 34A to 34E and the ring electrodes 33A to 33E are formed. In FIG. 11B, the contact hole 35 connects the external extraction electrode 34B and the ring electrode 33B. Ring electrodes 33A to 33E are formed on interlayer insulating film 36A. Unlike the first embodiment, it is a complete ring shape. The plurality of fixed spacers 27 are radially formed in the inter-ring electrode gap 31 as in the first embodiment, except that they are formed on the interlayer insulating film 36A. Preferably, it is formed in a place that does not cover the external extraction electrode. According to this embodiment, since the ring electrode is a complete ring shape, the optical characteristics of the liquid crystal lens can be improved.

図12は、本発明による液晶レンズの第3実施例を示す上面図(a)と上面図(a)のC−C断面図(b)である。実施例2と異なるのは隣り合うリング電極の階層が異なること、隣り合うリング電極間に平面的なギャップがない点であり、そのために第2の層間絶縁膜を設けている。第2実施例と同じものには同じ符号を付し、説明は省略する。   FIG. 12 is a top view (a) showing a third embodiment of the liquid crystal lens according to the present invention and a sectional view (b) taken along the line C-C of the top view (a). The second embodiment differs from the second embodiment in that the layers of adjacent ring electrodes are different and there is no planar gap between adjacent ring electrodes. For this purpose, a second interlayer insulating film is provided. The same components as those in the second embodiment are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted.

第1ガラス基板21に外部取り出し電極37A〜37Eが形成されている。外部取り出し電極群を覆うように液晶レンズ部全面に第1の層間絶縁膜36Aが形成されている。本実施例では第1の層間絶縁膜36Aの上に第1層リング電極38A、38C、38Eが形成され、リング電極38A、38C、38E形成部以外の液晶レンズ部全面に第2の層間絶縁膜36Bが電極38A、38C、38Eより厚く形成されている。第2の層間絶縁膜36B上に図に示すように第2層リング電極38B、38Dが形成されている。第1の層間絶縁膜36Aには外部取り出し電極37A、37C、37Eとリング電極38A、38C、38Eを電気的に接続するためのそれぞれに対応するコンタクトホールが形成されており、第1の層間絶縁膜36Aと第2の層間絶縁膜36Bには外部取り出し電極37B、37Dとリング電極38B38Dを電気的に接続するためのそれぞれに対応するコンタクトホールが形成されている。
図12(b)では外部取り出し電極37Bとリング電極38Bを接続しているコンタクトホール39である。隣り合うリング電極を平面的なギャップを設けずに形成しているのでリング電極の数を増やすことができ、液晶レンズの光学特性を向上することができる。本実施例では固定スペーサ27は各リング電極上およびリング電極外周に形成される。第1層リング電極と第2層リング電極の境界部等の段差がある部分には固定スペーサ27を形成しないほうが良いことはいうまでもない。
External extraction electrodes 37 </ b> A to 37 </ b> E are formed on the first glass substrate 21. A first interlayer insulating film 36A is formed on the entire surface of the liquid crystal lens portion so as to cover the external extraction electrode group. In this embodiment, first layer ring electrodes 38A, 38C, and 38E are formed on the first interlayer insulating film 36A, and the second interlayer insulating film is formed on the entire surface of the liquid crystal lens portion other than the portions where the ring electrodes 38A, 38C, and 38E are formed. 36B is thicker than the electrodes 38A, 38C, and 38E. Second layer ring electrodes 38B and 38D are formed on the second interlayer insulating film 36B as shown in the drawing. Corresponding contact holes for electrically connecting the external extraction electrodes 37A, 37C, 37E and the ring electrodes 38A, 38C, 38E are formed in the first interlayer insulating film 36A. Corresponding contact holes for electrically connecting the external extraction electrodes 37B, 37D and the ring electrodes 38B38D are formed in the film 36A and the second interlayer insulating film 36B.
In FIG. 12B, the contact hole 39 connects the external extraction electrode 37B and the ring electrode 38B. Since the adjacent ring electrodes are formed without providing a planar gap, the number of ring electrodes can be increased, and the optical characteristics of the liquid crystal lens can be improved. In this embodiment, the fixed spacer 27 is formed on each ring electrode and on the outer periphery of the ring electrode. Needless to say, it is better not to form the fixed spacer 27 in a portion where there is a step such as the boundary between the first layer ring electrode and the second layer ring electrode.

以上の実施例は液晶レンズを1個製造する例であったが、大量に製造する場合は、第1ガラス基板、第2ガラス基板をそれぞれ大きなマザー基板とし、複数の液晶レンズ領域を形成してから貼り合わせ、最終的に個々の液晶レンズに分割すると良い。大きな面積に多くの固定スペーサを形成するので基板間ギャップが均一になりやすいと共に、固定スペーサ先端に固着材を塗布するので、固定スペーサの高さのばらつきを固着材が吸収するため、より安定した基板間ギャップが形成できる。また、固定スペーサは一方の基板に形成する実施例を説明したが、両方の基板に分けて形成しても良い。   The above embodiment is an example of manufacturing one liquid crystal lens. However, when manufacturing a large amount of liquid crystal lenses, each of the first glass substrate and the second glass substrate is a large mother substrate, and a plurality of liquid crystal lens regions are formed. It is good to divide and finally divide into individual liquid crystal lenses. Since many fixed spacers are formed in a large area, the gap between the substrates tends to be uniform, and the fixing material is applied to the tip of the fixing spacer, so that the fixing material absorbs the variation in the height of the fixing spacer, so it is more stable. A gap between substrates can be formed. Further, although the embodiment in which the fixed spacer is formed on one substrate has been described, it may be formed separately on both substrates.

また、本発明は液晶レンズに適用した例であるが、通常の両基板がガラス基板の液晶表示装置や、基板がプラスチックの場合も同様に適用できる。さらに、プロジェクターに使用する反射型液晶表示装置のように、高温にさらされる液晶表示装置には特に有効な発明である。   The present invention is an example applied to a liquid crystal lens. However, the present invention can be similarly applied to a liquid crystal display device in which both normal substrates are glass substrates, and a plastic substrate. Further, the invention is particularly effective for a liquid crystal display device exposed to a high temperature, such as a reflective liquid crystal display device used in a projector.

本発明による液晶レンズの第1実施例であり、(a)は上面図、(b)は上面図に示すA−A断面図BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS It is 1st Example of the liquid crystal lens by this invention, (a) is a top view, (b) is AA sectional drawing shown to a top view 液晶レンズの製造工程を説明するための断面図Sectional drawing for demonstrating the manufacturing process of a liquid crystal lens 液晶レンズの製造工程を説明するための断面図Sectional drawing for demonstrating the manufacturing process of a liquid crystal lens 液晶レンズの製造工程を説明するための断面図Sectional drawing for demonstrating the manufacturing process of a liquid crystal lens 液晶レンズの製造工程を説明するための断面図Sectional drawing for demonstrating the manufacturing process of a liquid crystal lens 液晶レンズの製造工程を説明するための断面図Sectional drawing for demonstrating the manufacturing process of a liquid crystal lens 液晶レンズの製造工程を説明するための断面図Sectional drawing for demonstrating the manufacturing process of a liquid crystal lens 液晶レンズの製造工程を説明するための断面図Sectional drawing for demonstrating the manufacturing process of a liquid crystal lens 液晶レンズの製造工程を説明するための断面図Sectional drawing for demonstrating the manufacturing process of a liquid crystal lens 液晶レンズの製造工程を説明するための断面図Sectional drawing for demonstrating the manufacturing process of a liquid crystal lens 本発明による液晶レンズの第2実施例を示す上面図(a)と上面図(a)のB−B断面図(b)The top view (a) which shows 2nd Example of the liquid crystal lens by this invention, and BB sectional drawing (b) of top view (a) 本発明による液晶レンズの第3実施例を示す上面図(a)と上面図(a)のC−C断面図(b)The top view (a) which shows 3rd Example of the liquid crystal lens by this invention, and CC sectional drawing (b) of top view (a) 液晶レンズのレーザー入射角の逆方向からの見た透明電極パターンの平面図Plan view of transparent electrode pattern seen from opposite direction of laser incident angle of liquid crystal lens 液晶レンズのレーザー入射角の逆方向からの見た透明電極パターンの平面図Plan view of transparent electrode pattern seen from opposite direction of laser incident angle of liquid crystal lens 従来技術の問題を説明するためのグラフで、25℃を中心として温度により液晶、シール材、ガラス基板が変化する状態を示すグラフA graph for explaining problems of the prior art, showing a state in which the liquid crystal, the sealing material, and the glass substrate change depending on the temperature around 25 ° C 液晶が膨張し、液晶レンズの中央部が膨らんだ状態を示す断面図Sectional drawing which shows the state which the liquid crystal expanded and the center part of the liquid crystal lens expanded

符号の説明Explanation of symbols

11 第1の基板
12 第2の基板
13 円形の透明電極
14 スペース
15 リング状透明電極
16 第1の引き出し電極
17 第2の引き出し電極
18 第2の円形電極
19 導電接着剤
10 第3の透明電極
11 第3の引き出し電極
12 第1のシール
13 ギャップ材
14 フォトリソ法ギャップ材
20 液晶レンズ
21 第1透明性基板(第1ガラス基板)
22 第2透明性基板(第2ガラス基板)
23A〜23E リング電極
24A〜24E 外部取り出し電極
25 対向電極
26 配線電極(外部取り出し電極)
27 固定スペーサ
27A 固定スペーサ先端
27B 感光性樹脂
28 固着材(紫外線硬化型接着剤)
29 シール材
30 液晶
31 リング電極間ギャップ
32 封口材
33A〜33E リング電極
34A〜34E 配線電極(外部取り出し電極)
35 コンタクトホール
36A 層間絶縁膜(第1の層間絶縁膜)
36B 第2の層間絶縁膜
37A〜37E 配線電極(外部取り出し電極)
38A〜38E リング電極
39 コンタクトホール
40 基板
41 印刷版
41A 凸部
50 ガラス基板
51 遮光膜
11 first substrate 12 second substrate 13 circular transparent electrode 14 space 15 ring-shaped transparent electrode 16 first extraction electrode 17 second extraction electrode 18 second circular electrode 19 conductive adhesive 10 third transparent electrode 11 Third extraction electrode 12 First seal 13 Gap material 14 Photolithographic gap material 20 Liquid crystal lens 21 First transparent substrate (first glass substrate)
22 Second transparent substrate (second glass substrate)
23A to 23E Ring electrodes 24A to 24E External extraction electrode 25 Counter electrode 26 Wiring electrode (external extraction electrode)
27 fixed spacer 27A fixed spacer tip 27B photosensitive resin 28 fixing material (ultraviolet curable adhesive)
29 Sealing material 30 Liquid crystal 31 Gap between ring electrodes 32 Sealing materials 33A to 33E Ring electrode
34A-34E Wiring electrode (external lead electrode)
35 Contact hole 36A Interlayer insulating film (first interlayer insulating film)
36B Second interlayer insulating films 37A to 37E Wiring electrode (external lead electrode)
38A to 38E Ring electrode 39 Contact hole 40 Substrate 41 Printing plate 41A Convex part 50 Glass substrate 51 Light-shielding film

Claims (14)

2枚の透明性基板で液晶層を挟持する可変焦点レンズとして機能する液晶レンズにおいて、前記2枚の透明性基板の一方または両方に柱状の固定スペーサを複数個形成し、該複数の柱状の固定スペーサの先端と対向する対向基板を接着固定したことを特徴とする液晶レンズ。   In a liquid crystal lens functioning as a variable focus lens having a liquid crystal layer sandwiched between two transparent substrates, a plurality of columnar fixing spacers are formed on one or both of the two transparent substrates, and the plurality of columnar fixings are formed. A liquid crystal lens, wherein a counter substrate facing a tip of a spacer is bonded and fixed. 2枚の透明性基板で液晶層を挟持する可変焦点レンズとして機能する液晶レンズにおいて、 前記透明性基板の一方の前記液晶層側となる表面に、駆動電源を接続して変調電圧を印加することにより前記液晶層の位相を変調させる位相変調電極群を形成し、前記位相変調電極群の間に前記複数の柱状の固定スペーサを形成したことを特徴とする請求項1記載の液晶レンズ。   In a liquid crystal lens functioning as a variable focus lens having a liquid crystal layer sandwiched between two transparent substrates, a modulation voltage is applied by connecting a driving power source to one surface of the transparent substrate on the liquid crystal layer side. The liquid crystal lens according to claim 1, wherein a phase modulation electrode group for modulating the phase of the liquid crystal layer is formed, and the plurality of columnar fixed spacers are formed between the phase modulation electrode groups. 前記位相変調電極群は、複数個の輪帯状パターンにより形成されていることを特徴とする請求項2に記載の液晶レンズ。   The liquid crystal lens according to claim 2, wherein the phase modulation electrode group is formed of a plurality of annular patterns. 2枚の透明性基板で液晶層を挟持する可変焦点レンズとして機能する液晶レンズで、 第1透明性基板の前記液晶層側となる表面に、駆動電源を接続して変調電圧を印加することにより前記液晶層の位相を変調させる複数個の輪帯状パターンを形成し、前記複数個の輪帯状パターン間に複数個の柱状の固定スペーサを形成した液晶レンズにおいて、前記第1透明性基板の表面に複数個の配線電極が形成され、該配線電極を覆うように前記第1透明性基板表面に層間絶縁膜を形成し、その上に前記複数個の配線電極に対応する複数個の輪帯状パターンを形成し、それぞれ対応する前記配線電極と前記輪帯状パターンを層間絶縁膜に設けたコンタクトホールを介して電気的に接続し、前記2枚の透明性基板の一方または両方に複数個の柱状の固定スペーサを形成し、該複数個の柱状の固定スペーサの先端と対向する対向基板を接着固定したことを特徴とする液晶レンズ。   A liquid crystal lens that functions as a variable focus lens that sandwiches a liquid crystal layer between two transparent substrates, and a modulation voltage is applied by connecting a driving power source to the surface on the liquid crystal layer side of the first transparent substrate. In a liquid crystal lens in which a plurality of ring-shaped patterns for modulating the phase of the liquid crystal layer are formed, and a plurality of columnar fixed spacers are formed between the plurality of ring-shaped patterns, the surface of the first transparent substrate is formed. A plurality of wiring electrodes are formed, an interlayer insulating film is formed on the surface of the first transparent substrate so as to cover the wiring electrodes, and a plurality of ring-shaped patterns corresponding to the plurality of wiring electrodes are formed thereon. Forming and electrically connecting the corresponding wiring electrodes and the ring-shaped patterns through contact holes provided in an interlayer insulating film, and fixing a plurality of columnar shapes to one or both of the two transparent substrates The A liquid crystal lens, wherein a pacer is formed and a counter substrate facing the tips of the plurality of columnar fixing spacers is bonded and fixed. 2枚の透明性基板で液晶層を挟持する可変焦点レンズとして機能する液晶レンズで、 第1透明性基板の前記液晶層側となる表面に、駆動電源を接続して変調電圧を印加することにより前記液晶層の位相を変調させる複数個の輪帯状パターンを形成した液晶レンズにおいて、前記第1透明性基板の表面に複数個の配線電極が形成され、該配線電極を覆うように前記第1透明性基板表面に第1の層間絶縁膜を形成し、その上に前記複数個の配線電極に対応する複数個の輪帯状パターンを1個おきに形成し、輪帯状パターンを形成しない部分に第2の層間絶縁膜を前記輪帯状パターンより厚く形成し、該第2の層間絶縁膜上に輪状帯パターンを形成し、それぞれ対応する前記配線電極と前記輪帯状パターンを前記各層間絶縁膜に設けたコンタクトホールを介して電気的に接続し、前記2枚の透明性基板の一方または両方に複数個の柱状の固定スペーサを形成し、該複数個の柱状の固定スペーサの先端と対向する対向基板を接着固定したことを特徴とする液晶レンズ。   A liquid crystal lens that functions as a variable focus lens that sandwiches a liquid crystal layer between two transparent substrates, and a modulation voltage is applied by connecting a driving power source to the surface on the liquid crystal layer side of the first transparent substrate. In the liquid crystal lens in which a plurality of ring-shaped patterns for modulating the phase of the liquid crystal layer are formed, a plurality of wiring electrodes are formed on the surface of the first transparent substrate, and the first transparent so as to cover the wiring electrodes. A first interlayer insulating film is formed on the surface of the conductive substrate, and a plurality of ring-shaped patterns corresponding to the plurality of wiring electrodes are formed on the first interlayer insulating film, and a second portion is not formed on the portion where the ring-shaped pattern is not formed. The interlayer insulating film is formed thicker than the ring-shaped pattern, the ring-shaped band pattern is formed on the second interlayer insulating film, and the corresponding wiring electrode and the ring-shaped pattern are provided on each interlayer insulating film. Contact A plurality of columnar fixed spacers are formed on one or both of the two transparent substrates, and a counter substrate facing the tips of the plurality of columnar fixed spacers is provided. A liquid crystal lens characterized by being bonded and fixed. 複数個の柱状の固定スペーサは前記輪帯状パターン及び第2の層間絶縁膜上に形成したことを特徴とする請求項5記載の液晶レンズ。   6. The liquid crystal lens according to claim 5, wherein a plurality of columnar fixed spacers are formed on the annular pattern and the second interlayer insulating film. 前記複数個の柱状の固定スペーサは液晶レンズの中心から放射状に形成されていることを特徴とする請求項1から6のいずれか一項に記載の液晶レンズ。   The liquid crystal lens according to claim 1, wherein the plurality of columnar fixed spacers are formed radially from the center of the liquid crystal lens. 接着剤が硬化後もゴム状であることを特徴とする請求項1から7のいずれか一項に記載の液晶レンズ。   The liquid crystal lens according to any one of claims 1 to 7, wherein the adhesive is in a rubbery state even after being cured. 2枚の透明性基板で液晶層を挟持する可変焦点レンズとして機能する液晶レンズで、前記2枚の透明性基板の一方または両方に複数個の柱状の固定スペーサを形成し、該複数個の柱状の固定スペーサの先端と対向する対向基板を接着固定した液晶レンズの製造方法は、
少なくとも、
第1透明性基板に輪帯状パターンを形成する工程と、
前記輪帯状パターンを覆うように第1透明性基板表面に感光性樹脂を塗布する工程と、
前記感光性樹脂を現像処理により複数個の柱状の固定スペーサ形成パターンを形成する工程と、
複数個の柱状の固定スペーサを形成する工程と、
複数個の柱状の固定スペーサに紫外線硬化型樹脂を塗布する工程と、
第1透明性基板または第2透明性基板の外周にシール材を形成する工程と、
第2透明性基板に対向電極を形成する工程と、
第1透明性基板と第2透明性基板を貼付する工程と、
紫外線を照射して紫外線硬化型樹脂を硬化する工程
を具備することを特徴とする液晶レンズの製造方法。
A liquid crystal lens that functions as a variable focus lens that sandwiches a liquid crystal layer between two transparent substrates. A plurality of columnar fixed spacers are formed on one or both of the two transparent substrates, and the plurality of columnar lenses are formed. The manufacturing method of the liquid crystal lens in which the opposite substrate facing the tip of the fixed spacer is bonded and fixed,
at least,
Forming a ring-shaped pattern on the first transparent substrate;
Applying a photosensitive resin to the surface of the first transparent substrate so as to cover the annular pattern;
Forming a plurality of columnar fixed spacer formation patterns by developing the photosensitive resin; and
Forming a plurality of columnar fixed spacers;
Applying a UV curable resin to a plurality of columnar fixed spacers;
Forming a sealing material on the outer periphery of the first transparent substrate or the second transparent substrate;
Forming a counter electrode on the second transparent substrate;
Attaching the first transparent substrate and the second transparent substrate;
A method for producing a liquid crystal lens, comprising a step of curing an ultraviolet curable resin by irradiating ultraviolet rays.
複数個の柱状の固定スペーサを第1透明性基板と第2透明性基板に形成する工程を具備することを特徴とする請求項9記載の液晶レンズの製造方法。   10. The method for manufacturing a liquid crystal lens according to claim 9, further comprising a step of forming a plurality of columnar fixed spacers on the first transparent substrate and the second transparent substrate. 前記複数個の柱状の固定スペーサを印刷で形成する工程を具備することを特徴とする請求項9記載の液晶レンズの製造方法。   The method for manufacturing a liquid crystal lens according to claim 9, further comprising a step of forming the plurality of columnar fixed spacers by printing. 前記固体スペーサに紫外線硬化型樹脂を塗布する工程が、基板上に紫外線硬化型樹脂の薄膜を形成する工程と、凸部を有する印刷版を前記薄膜に押し当てて前記凸部に紫外線硬化型樹脂を転写する工程と、凸部に転写した紫外線硬化型樹脂を複数個の柱状の固定スペーサの先端に転写する工程を具備することを特徴とする請求項9または10に記載の液晶レンズの製造方法。   The step of applying an ultraviolet curable resin to the solid spacer includes a step of forming a thin film of an ultraviolet curable resin on a substrate, and a printing plate having a convex portion is pressed against the thin film to form an ultraviolet curable resin on the convex portion. The method for producing a liquid crystal lens according to claim 9, further comprising: a step of transferring the UV curable resin transferred to the convex portion to the tips of a plurality of columnar fixed spacers. . 前記複数個の柱状の固定スペーサに紫外線硬化型樹脂を塗布する工程の塗布が、インクジェット法によることを特徴とする請求項9または10記載の液晶レンズの製造方法。   11. The method of manufacturing a liquid crystal lens according to claim 9, wherein the application in the step of applying an ultraviolet curable resin to the plurality of columnar fixed spacers is performed by an inkjet method. 請求項1から8のいずれか一項に記載の液晶レンズが搭載されたことを特徴とする電子機器。   An electronic apparatus comprising the liquid crystal lens according to any one of claims 1 to 8.
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Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012173517A (en) * 2011-02-22 2012-09-10 Dainippon Printing Co Ltd Liquid crystal lens and liquid crystal lent manufacturing base material
US8908135B2 (en) 2012-03-23 2014-12-09 Japan Display West Inc. Manufacturing apparatus, manufacturing method, optical element, display device, and electronic apparatus
JP2015018200A (en) * 2013-07-12 2015-01-29 點晶科技股▲ふん▼有限公司 Liquid crystal lens and liquid crystal lens module
JP2015152717A (en) * 2014-02-13 2015-08-24 大日本印刷株式会社 Transparent resin composition for columnar formation product
JP2016066097A (en) * 2015-12-24 2016-04-28 株式会社ジャパンディスプレイ Manufacturing method of liquid crystal lens
CN111077701A (en) * 2018-10-18 2020-04-28 源奇科技股份有限公司 Liquid crystal phase modulation device and method for manufacturing the same

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012173517A (en) * 2011-02-22 2012-09-10 Dainippon Printing Co Ltd Liquid crystal lens and liquid crystal lent manufacturing base material
US8908135B2 (en) 2012-03-23 2014-12-09 Japan Display West Inc. Manufacturing apparatus, manufacturing method, optical element, display device, and electronic apparatus
JP2015018200A (en) * 2013-07-12 2015-01-29 點晶科技股▲ふん▼有限公司 Liquid crystal lens and liquid crystal lens module
JP2015152717A (en) * 2014-02-13 2015-08-24 大日本印刷株式会社 Transparent resin composition for columnar formation product
JP2016066097A (en) * 2015-12-24 2016-04-28 株式会社ジャパンディスプレイ Manufacturing method of liquid crystal lens
CN111077701A (en) * 2018-10-18 2020-04-28 源奇科技股份有限公司 Liquid crystal phase modulation device and method for manufacturing the same
CN111077701B (en) * 2018-10-18 2022-07-19 源奇科技股份有限公司 Liquid crystal lens phase modulation device
US11487167B2 (en) 2018-10-18 2022-11-01 Liqxtal Technology Inc. Method for fabricating liquid crystal phase modulation device having spacer in liquid crystal layer
US11789319B2 (en) 2018-10-18 2023-10-17 Liqxtal Technology Inc. Liquid crystal phase modulation device having elongated spacer in liquid crystal layer

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