包括液晶的光学调制装置及其驱动方法和光学装置制造方法及图纸

提供了包括液晶的光学调制装置及其驱动方法和包括该光学调制装置的光学装置。光学调制装置或包括该光学调制装置的光学装置包括：第一板和面对所述第一板的第二板；以及液晶层，位于第一板和第二板之间并包括多个液晶分子，其中，第一板包括第一取向件和多个第一电极，第二板包括第二取向件和至少一个第二电极，第一取向件的取向方向与第二取向件的取向方向基本平行，其中，第一板的一部分、第二板的一部分以及位于第一板和第二板之间的液晶层的一部分是单独的单元。

【技术实现步骤摘要】
本申请要求于2014年8月25日在韩国知识产权局提交的第10-2014-0110867号韩国专利申请的优先权和权益，该韩国专利申请的全部内容通过引用包含于此。
下面的描述涉及一种光学调制装置、一种该光学调制装置的驱动方法和一种使用该光学调制装置的光学装置。更具体地，本专利技术涉及一种使用液晶的光学调制装置、一种该光学调制装置的驱动方法和一种使用该光学调制装置的光学装置。
技术介绍
近来，已经广泛开发出利用光学调制装置来调制光学装置的光学特性的光学装置(例如，显示装置)。例如，用于显示三维(3D)图像的光学显示装置已经受到许多关注，其可以包括和/或使用光学调制装置来分离图像并在不同的时间发送这些图像，从而观看者可以将这些图像识别为立体图像。光学调制装置被设计为用在立体图像显示装置中，而不使用诸如透镜和棱镜的其他观看设备，以改变通过显示装置显示的光(例如，图像)的路径并在期望的时间以其进行发送。可以利用借助相位调制的光的衍射来改变入射光的方向。当偏振光经过诸如相位延迟单元的光学调制装置时，它的偏振状态改变。例如，当圆偏振光输入到半波片时，圆偏振光的旋转方向变为相反(例如，相差180°)并且光被输出。例如，当左旋圆偏振光经过半波片时，输出右旋圆偏振光。在本示例中，圆偏振输出光的相位根据半波片的光学轴(即，慢轴的角度)而不同。例如，当半波片的光学轴旋转面内时，输出光的相位变化。因此，当半波片的光学轴在空间x轴的方向上旋转180度时(π弧度)，可以输出在x轴方向上相位调制或相位改变了360度(2π弧度)的光。当光学调制装置根据光学调制装置的位置将输入光的相位从0改变到2π时，
可以实现用于改变或更改经过的光的方向的衍射光栅(diffraction lattice)或棱镜。可以使用液晶来根据光学调制装置的位置容易地控制诸如半波片的光学调制装置的光学轴。对于被实现为包括液晶的相位延迟单元的光学调制装置而言，可以通过使根据施加到液晶层的电场而排列的液晶分子的长轴旋转来执行不同的相位调制。可以通过排列的液晶分子的方向(即，方位角)来确定(例如，调整或变化)经过光学调制装置并被输出的光的相位。为了使用利用液晶和棱镜、衍射光栅或者透镜的光学调制装置来执行连续的相位调制，必须将液晶分子排列为使得液晶分子的长轴可以根据光学调制装置的位置而连续地改变。为了使输出光具有按位置从0改变或变化到2π的相位分布，半波片的光学轴必须从0改变或变化到π。出于这个目的，会要求与液晶层邻近的基底在不同的方向上取向，使工艺变得复杂化。当必须精细区分和处理取向时，难以均匀地执行诸如摩擦(rubbing)工艺的取向工艺，这会导致当在显示装置中使用时的显示缺陷。在本
技术介绍
部分中公开的以上信息仅用于增强对本专利技术的背景的理解，因此，以上信息可能包含不形成本领域的普通技术人员在本国已经知晓的现有技术的信息。
技术实现思路
本专利技术的实施例的一方面提供一种包括液晶的光学调制装置，用于容易地控制液晶分子的面内转角并调制输出光的光学相位。本专利技术的实施例的一方面还简化了用于制造包括液晶的光学调制装置的工艺并增大了光学调制装置的衍射效率。本专利技术的实施例的一方面还可以制造可广泛应用的包括液晶的光学调制装置；例如，该光学调制装置可以用作透镜、衍射光栅或棱镜，使得它可以用于各种光学装置。本专利技术的示例性实施例提供一种光学调制装置或一种包括该光学调制装置的光学装置，所述光学调制装置包括：第一板和面对第一板的第二板；以及液晶层，位于第一板和第二板之间并包括多个液晶分子，其中，第一板包括第一取向件和多个第一电极，第二板包括第二取向件和至少一个第二电极，第一取向件的取向方向与第二取向件的取向方向基本平行，第一板的一部分、
第二板的一部分以及位于第一板和第二板之间的液晶层的一部分是单独的单元。当电场没有被施加到液晶层时，邻近于第一板的液晶分子的预倾斜方向可以与邻近于第二板的液晶分子的预倾斜方向关于与第一板的表面正交的线相反。当电场被施加到液晶层时，在所述单元的第一单元中，邻近于第一电极的区域中的电场强度可以大于邻近于第二电极的区域中的电场强度。在所述单元中与第一单元相邻的第二单元中，邻近于第一板的区域中的电场强度可以小于邻近于第二板的区域中的电场强度。所述多个第一电极中相应的第一电极可以位于第一单元和第二单元中的每个单元中。供应到第一单元中的第一电极的电压可以大于供应到第二单元中的第一电极的电压。所述多个第一电极中的一个第一电极可以位于第一单元中，可以在第二单元中没有第一电极。所述多个第一电极包括至少四个第一电极，所述多个第一电极中的至少两个第一电极可以位于第一单元和第二单元中的每个单元中。供应到第一单元中的第一电极的电压可以大于供应到第二单元中的第一电极的电压。第二板还可以包括多个第二电极。所述多个第二电极中相应的第二电极可以与所述多个第一电极中相应的第一电极对齐。所述多个第二电极可以沿着布置所述多个第一电极所沿的方向布置。所述多个第二电极可以沿着与布置所述多个第一电极所沿的方向基本垂直的方向布置。所述多个第一电极中的一些第一电极与所述多个第二电极中的一些第一电极叠置的区域和所述多个第一电极中的一些第一电极与所述多个第二电极中的一些第一电极不叠置的区域可以交替地布置。当电场被施加到液晶层时，供应到所述多个第一电极的电压可以以阶梯式的方式变化。本专利技术的另一实施例提供了一种用于驱动光学调制装置的方法，所述光
学调制装置包括第一板和面对第一板的第二板以及位于第一板和第二板之间的液晶层，第一板包括多个第一电极，第二板包括至少一个第二电极，其中，第一板的一部分、第二板的一部分以及位于第一板和第二板之间的液晶层的一部分是单独的单元，所述方法包括：向第一电极和所述至少一个第二电极供应电压，使得在与所述多个第一电极的在所述单元的第一单元中的一个第一电极对应的并且与第一板邻近的区域中的液晶层中的电场强度大于在与第二板邻近的区域中的液晶层中的电场强度。向第一电极和所述至少一个第二电极供应电压的步骤使得在与第一板邻近的区域中的液晶层中的电场强度小于在与第二板邻近并与所述单元中的与所述第一单元相邻的第二单元对应的区域中的液晶层中的电场强度。供应到第一单元中的第一电极的电压可以大于供应到第二单元的第一电极的电压。供应到第一电极的电压可以以阶梯式的方式变化。根据本专利技术的实施例，在包括液晶的光学调制装置中，通过容易地控制液晶分子的面内转角来调制输出光的光学相位。另外，简化了用于制造包括液晶的光学调制装置的工艺，增大了光学调制装置的衍射效率。此外，将所述包括液晶的光学调制装置制造为可广泛应用，使得其可以用作透镜、衍射光栅或棱镜，从而其可以适用于各种类型的光学装置。附图说明图1示出根据本专利技术的示例性实施例的光学调制装置的透视图。图2示出包括在根据本专利技术的示例性实施例的光学调制装置中的第一板和第二板上的取向方向的俯视平面图。图3示出用于将图2中示出的第一板和第二板接合的工艺。图4A示出当没有对根据本专利技术的示例性实施例的光学调制装置的第一板和第二板赋予电压差时液晶分子的排列的透视图。图4B示出在图4A中示出的光学调制装置的关于平面I、II和III的剖视图。图5A示出当对根据本专利技术的示本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种光学调制装置，其特征在于，所述光学调制装置包括：第一板和面对所述第一板的第二板；以及液晶层，位于所述第一板和所述第二板之间并包括多个液晶分子，其中，所述第一板包括第一取向件和多个第一电极，其中，所述第二板包括第二取向件和至少一个第二电极，其中，所述第一取向件的取向方向与所述第二取向件的取向方向基本平行，其中，所述第一板的一部分、所述第二板的一部分以及位于所述第一板和所述第二板之间的所述液晶层的一部分是单独的单元。

【技术特征摘要】
2014.08.25 KR 10-2014-01108671.一种光学调制装置，其特征在于，所述光学调制装置包括：第一板和面对所述第一板的第二板；以及液晶层，位于所述第一板和所述第二板之间并包括多个液晶分子，其中，所述第一板包括第一取向件和多个第一电极，其中，所述第二板包括第二取向件和至少一个第二电极，其中，所述第一取向件的取向方向与所述第二取向件的取向方向基本平行，其中，所述第一板的一部分、所述第二板的一部分以及位于所述第一板和所述第二板之间的所述液晶层的一部分是单独的单元。2.根据权利要求1所述的光学调制装置，其特征在于，当电场没有施加到所述液晶层时，邻近于所述第一板的液晶分子的预倾斜方向和邻近于所述第二板的液晶分子的预倾斜方向关于与所述第一板的表面正交的线相反。3.根据权利要求2所述的光学调制装置，其特征在于，当电场被施加到所述液晶层时，在所述单元的第一单元中，邻近于第一电极的区域中的电场强度大于邻近于第二电极的区域中的电场强度。4.根据权利要求3所述的光学调制装置，其特征在于，在所述单元中与所述第一单元相邻的第二单元中，邻近于所述第一板的区域中的电场强度小于邻近所述第二板的区域中的电场强度。5.根据权利要求4所述的光学调制装置，其特征在于，所述多个第一电极中相应的第一电极位于所述第一单元和所述第二单元中的每个单元中。6.根据权利要求5所述的光学调制装置，其特征在于，供应到所述第一单元中的第一电极的电压大于供应到所述第二单元中的第一电极的电压。7.根据权利要求4所述的光学调制装置，其特征在于，所述多个第一电极中的一个第一电极位于所述第一单元中，在所述第二单元中没有第一电极。8.根据权利要求4所述的光学调制装置，其特征在于，所述多个第一电极包括至少四个第一电极，其中，所述多个第一电极中的至少两个第一电极位于所述第一单元和所述第二单元中的每个单元中。9.根据权利要求8所述的光学调制装置，其特征在于，供应到所述第一
\t单元中的第一电极的电压大于供应到所述第二单元中的第一电极的电压。10.根据权利要求4所述的光学调制装置，其特征在...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴秀姬，朴润景，郑炅浩，郑承俊，白文呈，徐铉承，
申请(专利权)人：三星显示有限公司，
类型：发明
国别省市：韩国;KR