液晶透镜装置以及图像显示装置制造方法及图纸

技术编号:12738850 阅读:71 留言:0更新日期:2016-01-20 23:54
一种液晶透镜装置,包括第一电极、第一和第二子电极、相对电极、以及液晶层。第一电极在第一方向上延伸,并且被布置在与第一方向交叉的第二方向上。第一子电极被设置在第一电极中的两个最接近的第一电极在第二方向上的中心与两个最接近的第一电极中的一个第一电极之间。第二子电极被设置在该中心与两个最接近的第一电极中的另一个第一电极之间。相对电极与第一电极、第一子电极、以及第二子电极中的每一个相对。液晶层被设置在第一电极与相对电极之间,第一子电极与相对电极之间、以及第二子电极与相对电极之间。还提供一种图像显示装置。

【技术实现步骤摘要】
【专利说明】液晶透镜装置以及图像显示装置相关申请的交叉引用这个申请基于2014年7月9日提交的第2014-141752号日本专利申请,并要求其优先权的权益;其全部内容通过引用被结合于此。
在此描述的实施例大体涉及液晶透镜装置以及图像显示装置。
技术介绍
已知一种液晶透镜装置,其响应于电压的施加,利用液晶分子的双折射来改变折射率的分布。已知一种图像显示装置,其包括与图像显示单元结合的液晶透镜装置。在这个图像显示装置中,液晶光学元件的折射率的分布被改变成在两种状态之间切换。在第一状态下,使得显示在图像显示单元上的图像直接入射在观察者的眼睛上。在第二状态下,使得显示在图像显示单元上的图像作为多个视差图像入射在观察者的眼睛上。这实现了二维图像显示操作以及三维图像显示操作。在这样的图像显示装置中,期望高显示质量。在液晶透镜装置中,期望高质量的透镜功能。【附图说明】图1是示意性地显示根据第一实施例的图像显示装置的截面图;图2是示意性地显示根据第一实施例的液晶透镜装置的特性的实例的图;图3A和3B是示意性地显示根据第一实施例的替代的图像显示装置的一部分的截面图;图4是示意性地显示根据第二实施例的图像显示装置的截面图;以及图5是示意性地显示根据第三实施例的图像显示装置的截面图。【具体实施方式】根据一个实施例,一种液晶透镜装置包括多个第一电极、第一子电极、第二子电极、相对电极、以及液晶层。第一电极在第一方向上延伸,并且被布置在与第一方向交叉的第二方向上。第一子电极被设置在第一电极中的两个最接近的第一电极在第二方向上的中心与两个最接近的第一电极中的一个第一电极之间。第二子电极被设置在该中心与两个最接近的第一电极中的另一个第一电极之间。相对电极与第一电极、第一子电极、以及第二子电极中的每一个相对。液晶层被设置在第一电极与相对电极之间,第一子电极与相对电极之间、以及第二子电极与相对电极之间。两个最接近的第一电极中的一个第一电极与第一子电极之间的距离以及两个最接近的第一电极中的另一个第一电极与第二子电极之间的距离比第一电极中的每一个第一电极与相对电极之间的距离长。V2/V1小于等于P2/P1。VI是第一电极中的每一个第一电极与所述相对电极之间的电位差的绝对值。V2是第一子电极与相对电极之间以及第二子电极与相对电极之间的电位差的绝对值。P1是两个最接近的第一电极之间的距离。P2是第一子电极与第二子电极之间的距离。根据另一个实施例,一种图像显示装置包括液晶透镜装置以及图像显示单元。液晶透镜装置包括多个第一电极、第一子电极、第二子电极、相对电极、以及液晶层。第一电极在第一方向上延伸,并且被布置在与第一方向交叉的第二方向上。第一子电极被设置在第一电极中的两个最接近的第一电极的第二方向上的中心与两个最接近的第一电极中的一个第一电极之间。第二子电极被设置在该中心与两个最接近的第一电极中的另一个第一电极之间。相对电极与第一电极、第一子电极、以及第二子电极中的每一个相对。液晶层被设置在第一电极与相对电极之间、第一子电极与相对电极之间、以及第二子电极与相对电极之间。图像显示单元在与第一方向和第二方向交叉的第三方向上被堆叠有液晶透镜装置,并且包括被配置成输出包括图像信息的光的显示单元。两个最接近的第一电极中的一个第一电极与第一子电极之间的距离以及两个最接近的第一电极中的另一个第一电极与第二子电极之间的距离比第一电极中的每一个第一电极与相对电极之间的距离长。V2/V1小于等于P2/P1。VI是第一电极中的每一个第一电极与相对电极之间的电位差的绝对值。V2是第一子电极与相对电极之间以及第二子电极与相对电极之间的电位差的绝对值。P1是两个最接近的第一电极之间的距离。P2是第一子电极与第二子电极之间的距离。以下将参考附图描述各种实施例。附图是示意性的或者概念上的。例如,每一个部分的厚度与宽度之间的关系,以及各部分之间的尺寸比例不是必须与实际上的那些相同。此外,取决于附图,相同的部分可以以不同的尺寸或者比例被显示。在这个说明书及附图中,与参考较早的图被早先描述的部件类似的部件以相同的参考数字来标记,并且适当地省略其的详细说明。(第一实施例)图1是示意性地显示根据第一实施例的图像显示装置的截面图。如图1所示,根据这个实施例的图像显示装置311包括液晶透镜装置211以及图像显示单元80。图像显示单元80显示图像。图像显示单元80可以是任意的显示装置。例如,图像显示单元80例如可以是液晶显示装置、有机EL显示装置、或者等离子显示器。液晶透镜装置211包括液晶光学元件111以及驱动器70。例如,液晶光学元件111被设置在图像显示单元80上。液晶光学元件111例如用作液晶GRIN透镜(梯度折射率透镜)。液晶光学元件111的折射率的分布是可变的。折射率的分布的一个状态对应于第一状态,在第一状态中,使得显示在图像显示单元80上的图像直接入射在观察者的眼睛上。折射率分布的另一个状态对应于第二状态,在第二状态中,使得显示在图像显示单元80上的图像作为多个视差图像入射在观察者的眼睛上。在图像显示装置311中,通过改变液晶光学元件111的折射率的分布,能够选择性地切换二维图像显示(以下简称为2D显示)和三维图像显示(以下简称为3D显示)。3D显示使得肉眼能够有立体视觉。驱动器70被电连接至液晶光学元件111。驱动器70例如进行液晶光学元件111的第一状态与第二状态之间的切换。当进行2D显示时,驱动器70将液晶光学元件111切换至第一状态。当进行3D显示时,驱动器70将液晶光学元件111切换至第二状态。例如通过记录介质或者外部输入,图像显示单元80被输入有图像信号(视频信号)。图像显示单元80显示对应于被输入的图像信号的图像。当进行2D显示时,图像显示单元80显示用于2D显示的图像。当进行3D显示时,图像显示单元80显示用于3D显示的图像。液晶光学元件111包括第一基片单元10u、第二基片单元20u、以及液晶层30。第一基片单元10u包括第一基片10、多个第一电极11、以及多个第二电极12。第一基片10具有第一主面10a。多个第一电极11被设置在第一主面10a上。多个第一电极11中的每一个在第一方向上延伸。多个第一电极11被布置在与第一方向交叉的第二方向上。图1显示多个第一电极11中的两个。多个第一电极11的数目是任意的。第一方向被称为Y轴方向。与第一主面10a平行且与Y轴方向垂直的方向被称为X轴方向。与X轴方向和Y轴方向垂直的方向被称为Z轴方向。多个第一电极11被布置在,例如,X轴方向上。在这个实例中,第二方向是X轴方向。第二方向不局限于X轴方向,而可以是与第一方向交叉的任意方向。考虑多个第一电极11的两个最接近的第一电极11。两个最接近的第一电极11中的一个电极被称为第一主电极11a。两个最接近的第一电极11中的另一个电极被称为第二主电极lib。中心轴59存在于两个最接近的第一电极11 (第一主电极11a和第二主电极lib)之间。当被投射在X-Y平面(与第一主面10a平行的平面)上时,中心轴59穿过连接第一主电极11a的X轴方向上的中心1 lac与第二主电极lib的X轴方向上的中心llbc的线段的中点,并且与Y轴方向平行。多个第二电极12被分别设置在第一本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种液晶透镜装置,其特征在于,包括:多个第一电极,所述多个第一电极在第一方向上延伸,并且被布置在与所述第一方向交叉的第二方向上;第一子电极,所述第一子电极被设置在所述第一电极中的两个最接近的第一电极在所述第二方向上的中心与所述两个最接近的第一电极中的一个第一电极之间;第二子电极,所述第二子电极被设置在所述中心与所述两个最接近的第一电极中的另一个第一电极之间;相对电极,所述相对电极与所述第一电极、所述第一子电极、以及所述第二子电极中的每一个相对;以及液晶层,所述液晶层被设置在所述第一电极与所述相对电极之间、所述第一子电极与所述相对电极之间、以及所述第二子电极与所述相对电极之间,所述两个最接近的第一电极中的所述一个第一电极与所述第一子电极之间的距离以及所述两个最接近的第一电极中的所述另一个第一电极与所述第二子电极之间的距离比所述第一电极中的每一个第一电极与所述相对电极之间的距离长,并且V2/V1小于等于P2/P1,其中,V1是所述第一电极中的每一个第一电极与所述相对电极之间的电位差的绝对值,V2是所述第一子电极与所述相对电极之间以及所述第二子电极与所述相对电极之间的电位差的绝对值,P1是所述两个最接近的第一电极之间的距离,以及P2是所述第一子电极与所述第二子电极之间的距离。...

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员:柏木正子上原伸一高木亚矢子
申请(专利权)人:株式会社东芝
类型:发明
国别省市:日本;JP

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