本发明专利技术涉及液体光学元件阵列和显示装置。提供了具有良好的长期稳定性的液体光学元件阵列。液体光学元件阵列包括：彼此面对的第一衬底和第二衬底；障壁，其垂直布置在第一衬底的与第二衬底面对的表面上，并将第一衬底上的区域分隔成多个单元区域；第一电极和第二电极，其布置在障壁的壁表面上以彼此面对；第三电极，其布置在第二衬底的与第一衬底面对的表面上；突起，其垂直布置在第一衬底或第二衬底上的每个单元区域中；和极性液体和非极性液体，其被密封在第一衬底和第三电极之间，并且具有不同的折射率。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及利用电润湿现象的液体光学元件阵列和包括液体光学元件阵列的显示装置。
技术介绍
已经研发了通过电润湿现象(电毛细管现象)施加光学作用的液体光学元件。电润湿现象是电极的表面和导电液体之间的界面能随着施加到电极和液体之间的电压而改变以引起液体的表面形状改变的现象。利用电润湿现象的液体光学元件的示例包括日本未审查专利申请公开 No. 2002-162507和No. 2009-251339中所公开的液体柱面透镜(cylindrical lens)和日本未审查专利申请公开(PCT申请的公布的日文翻译)No. 2007-534013中所公开的液体双凸透镜(lenticular lens)。
技术实现思路
在液体透镜中，例如日本未审查专利申请公开No. 2002-162507和 No. 2009-251339和日本未审查专利申请公开(PCT申请的公布的日文翻译) No. 2007-534013中所公开的液体透镜，通过控制施加到电极的电压来改变彼此分离并且具有不同折射率的两种不同的液体之间的界面形状，以获得所需的焦距。此外，当两种不同的液体具有基本相同的密度时，即使各种各样地改变液体透镜的形态，也不太可能发生由于重力而引起的偏转。但是，在具有不同组分的液体之间，存在相对于环境温度的密度差。也就是说， 即使两种不同的液体的密度在初始环境温度(例如，20°C)下彼此相同，环境温度的改变也会改变液体的密度。因此，例如，在日本未审查专利申请公开No. 2002-162507和 No. 2009-251339中所公开的柱面透镜中，填充在一对面对的衬底之间的预定单元区域中的两种不同的液体可以从初始位置剧烈移动。也就是说，在柱面透镜的轴向作为垂直方向的情况下，根据柱面透镜的长度，具有相对小密度的液体移动到单元区域的上侧，具有相对大密度的液体移动到单元区域的下侧。因此，如图10所示，尽管在没有施加电压的情况下两种不同的液体之间的界面本应当平行于一对面对的衬底的表面，但是界面130相对于一对面对的衬底的表面倾斜。应当注意，图10中所示的液体光学元件阵列包括彼此面对的一对平面衬底121、122和侧壁123，所述侧壁123沿着平面衬底121和122的外边沿垂直布置以支撑平面衬底121和122。极性液体1 和非极性液体1 被密封在用平面衬底121、122 和侧壁123所围成的空间中，以形成上述界面130。在这种情况下，即使施加到电极的电压改变，也不发生电润湿现象，或者很难正确的控制界面形状。因此，期望长时间稳定的保持具有不同折射率的两种不同液体之间的界面。期望提供能够长时间保持产生稳定的电润湿现象并且稳定的提供有利的光学作用的液体光学元件阵列、和包括液体光学元件阵列的显示装置。根据本专利技术的实施例，提供了液体光学元件阵列，其包括(Al)彼此面对的第一衬底和第二衬底；(A2)障壁，其垂直布置在第一衬底的与第二衬底面对的表面上，并将第一衬底上的区域分隔成多个单元区域；(A3)第一电极和第二电极，其布置在障壁的壁表面上以彼此面对；(A4)第三电极，其布置在第二衬底的与第一衬底面对的表面上；(A5)突起，其垂直布置在第一衬底或第二衬底上的每个单元区域中；和(A6)极性液体和非极性液体，其被密封在第一衬底和第三电极之间，并且具有不同的折射率。根据本专利技术的实施例，提供了显示装置，其包括显示部分和根据本专利技术的上述实施例的液体光学元件阵列。显示部分例如是包括多个像素并根据图像信号产生二维显示图像的显示装置。在根据本专利技术的液体光学元件阵列和显示装置中，突起垂直布置在第一衬底或第二衬底上的由障壁所分隔的每个单元区域中。因此，即使单元区域在垂直方向上延伸，也可以通过毛细管作用使具有不同的折射率和不同的密度的两种不同的液体被周围构件(例如，突起和障壁)稳定的保持。在根据本专利技术的实施例的液体光学元件阵列中，长时间稳定的保持所包括的两种不同的液体之间的界面而不受到由于液体光学元件阵列的形态所产生的重力的影响，能够稳定的施加所需光学作用。因此，在根据本专利技术的实施例的包括液体光学元件阵列的显示装置中，能够长时间的显示基于预定图像信号的适当图像。应当理解，上面的概述和下面的详细描述都是示例性的，都是用来提供对要求保护的本专利技术的进一步说明。附图说明引入附图以提供对本专利技术的进一步理解，附图将结合于本说明书并组成说明书的一部分。附图示出了实施例，并与说明书一起用于说明本专利技术的原则。图1是示出了根据本专利技术的实施例的立体图像显示装置的构造的示意图。图2是示出了图1中所示的波阵面变换/偏转部分的主要部分的构造的截面图。图3A和;3B是示出图1中所示的波阵面变换/偏转部分的主要部分的构造的其他截面图.图4A、4B和4C是用于描述图3A和中所示的液体光学元件的操作的概念示图。图5A和5B是用于描述图3A和中所示的液体光学元件的操作的其他概念示图。图6是示出了作为修改形式1的波阵面变换/偏转部分的构造的示意性截面图。图7是示出了作为修改形式2的波阵面变换/偏转部分的构造的示意性截面图。图8是示出了作为修改形式3的波阵面变换/偏转部分的构造的示意性截面图。图9是用于说明使用图1中所示的波阵面变换/偏转部分的另一示例的截面图。图10是示出了现有技术中的液体光学元件的构造示例的截面图。具体实施方式将参考附图在下面详细描述本专利技术的优选实施例。首先，参考图1，将在下面描述根据本专利技术的实施例的使用液体光学元件阵列的立体图像显示装置。图1是示出了在水平面中的根据实施例的立体图像显示装置的构造示例的示意图。如图1所示，立体图像显示装置包括显示部分，所述显示部分以从靠近光源的一侧的顺序包括多个像素11和作为液体光学元件阵列的波阵面变换/偏转部分2。在这种情况下，从光源的光传输方向称作Z轴方向，水平方向和垂直方向分别称作X轴方向和Y轴方向。显示部分1根据图像信号产生二维显示图像，显示部分1例如是通过使用背光源 BL的照射来发出显示图像光的彩色液晶显示装置。显示部分1具有这样的构造，其中玻璃衬底11、多个像素12(12L和12R)、玻璃衬底13以从靠近光源的一侧的顺序层叠，每个像素 12包括像素电极和液晶层。玻璃衬底11和13是透明的，例如，向玻璃衬底11和13中的一个提供包括红(R)色层、绿(G)色层和蓝(B)色的彩色滤光器。因此，像素12分类成显示红色的像素R-12、显示绿色的像素G-12和显示蓝色的像素B-12。在显示部分1中，像素 R-12、像素G-12和像素B-12在X轴方向上交替布置，而相同颜色的像素12布置在Y轴方向上。此外，像素12分类成发射形成左眼图像的显示图像光的像素和发射形成右眼图像的显示图像光的像素，这些像素在X轴方向上交替布置。在图1中，发射用于左眼的显示图像光的像素12称作像素12L，发射用于右眼的显示图像光的像素12称作像素12R。通过在阵列中在X轴方向上布置多个液体光学元件20来构造波阵面变换/偏转部分2，对应于例如在X轴方向上彼此邻近的一对像素12L和12R来提供每个液体光学元件 20。波阵面变换/偏转部分2对从显示部分1发出的显示图像光执行波阵面变换处理和偏转处理。具体来说，在波阵面变换/偏转部分2中，与每个像素相对应的每个液体光学元件 20用作柱面透镜。也就本文档来自技高网...
【技术保护点】
１．一种液体光学元件阵列，其包括：彼此面对的第一衬底和第二衬底；障壁，其垂直布置在所述第一衬底的与所述第二衬底面对的表面上，并将所述第一衬底上的区域分隔成多个单元区域；第一电极和第二电极，其布置在所述障壁的壁表面上以彼此面对；第三电极，其布置在所述第二衬底的与所述第一衬底面对的表面上；突起，其垂直布置在所述第一衬底或所述第二衬底上的每个所述单元区域中；和极性液体和非极性液体，其被密封在所述第一衬底和所述第三电极之间，并且具有不同的折射率。
【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：佐藤能久，高井雄一，土屋美树，
申请(专利权)人：索尼公司，
类型：发明
国别省市：JP
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