[發明專利]光學器件和立體顯示設備

無效

• 申請號: 201110329546.8
• 申請日: 2011-10-26
• 公開（公告）號: CN102466827A
• 公開（公告）日: 2012-05-23
• 發明（設計）人: 高井雄一;渡邊康博;長井博之
• 申請（專利權）人: 索尼公司
• 主分類號: G02B3/14
• 分類號: G02B3/14;G02B26/02;G02B27/22;H04N13/00
• 代理公司: 北京康信知識產權代理有限責任公司 11240
• 代理人: 余剛;吳孟秋

技術領域

本發明涉及利用電潤濕現象的光學器件以及包括該光學器件的顯示設備。

背景技術

在現有技術中，已經開發出利用電潤濕現象(電毛細管現象)來實現光學操作的液體光學器件。電潤濕現象指這樣一種現象，即如果在電極和導電液體之間施加電壓，則電極表面和液體之間的界面能就變化，從而改變液體的表面形狀。

作為利用電潤濕現象的液體光學器件，例如，已經提出了如在JP-A-2002-162507和JP-A-2009-251339中所公開的液體圓柱透鏡。進一步，在JP-T-2007-534013和JP-A-2009-217259中公開了液體雙凸透鏡。

發明內容

在上述JP-A-2002-162507、JP-A-2009-251339、JP-T-2007-534013和JP-A-2009-217259中公開的液體透鏡中，總體上，通過控制施加到電極的電壓，改變彼此分離且具有不同折射率的兩種液體的界面形狀，以獲取期望的焦距。進一步，兩種液體的比重基本相同，因此即使液體透鏡的姿態發生各種變化，不會輕易發生由于重力所導致的偏轉。

然而，在具有不同成分的液體之間，根據環境溫度會產生比重差異。即，即使兩種液體的比重在初始環境溫度(例如，20℃)下相同，但是如果環境溫度變化，則液體的比重可能會根據環境溫度而變化。因此，例如，在JP-A-2002-162507和JP-A-2009-251339中公開的圓柱透鏡中，在一對相向基板之間的預定單元區域中填充的兩種液體可能顯著偏離初始位置。即，當圓柱透鏡的軸方向在使用時變為垂直方向時，根據其長度，具有相對較小比重的液體可在單元區域中向上移動，而具有相對較大比重的液體可在單元區域中向下移動。然后，盡管在未施加電壓的狀態下，兩種液體的界面初始平行于該對相向基板的表面，但是如圖15所示，界面130可能相對于該對相向基板的表面傾斜。此處，圖15所示的光學器件包括彼此相向設置的一對平面基板121和122，以及沿著外邊緣直立設置并支撐平面基板121和122的側壁123。在由平面基板121和122以及側壁123閉合的空間中密封了極性液體128和非極性液體129，從而形成界面130。在該情況下，即使施加到電極的電壓變化，也不會發生電潤濕現象，或者可能難以準確地控制界面的形狀。因此，期望在長時間內穩定地維持具有不同折射率的兩種液體的界面。

因此，期望提供能夠在長時間內穩定地實現電潤濕現象并且穩定地實現優異的光學操作的光學器件，以及包括該光學器件的立體顯示設備。

根據本發明實施方式的光學器件包括以下要素(A1)至(A7)：

(A1)第一基板和第二基板，彼此相向設置；

(A2)分隔壁，設置在第一基板的面向第二基板的內表面上，并且沿不同于第一方向的第二方向延伸，以將第一基板上的區域劃分為沿第一方向配置的多個單元區域；

(A3)第一電極和第二電極，設置在分隔壁的壁面上，以在多個單元區域中的每一個中彼此相向；

(A4)絕緣膜，覆蓋第一和第二電極；

(A5)第三電極，設置在面向第一基板的第二基板的內表面上；

(A6)突起部，直立形成在第一基板的內表面上并且將多個單元區域中的每一個劃分為沿第二方向配置的多個子單元區域；以及

(A7)極性液體和非極性液體，密封在第一基板和第三電極之間，并且具有不同的折射率。

此處，第一和第二電極從分隔壁的第一端連續延伸到其第二端。

根據本發明另一實施方式的立體顯示設備包括顯示裝置和根據上述實施方式的光學器件。例如，顯示裝置是包括多個像素并產生對應于視頻信號的二維顯示圖像的顯示器。

在根據本發明實施方式的光學器件和立體顯示設備中，在第一基板上直立形成突起部，從而將由分隔壁形成的單元區域劃分為多個子單元區域。通過該構造，即使單元區域處于沿垂直方向延伸的姿態，根據毛細管現象，具有不同折射率和不同比重的兩種液體也能穩定地保持在包括突起部、分隔壁等的外圍構件中。進一步，由于彼此相向設置的第一和第二電極在分隔壁上從分隔壁的第一端連續延伸到其第二端，因此在工作期間實現了以下操作。即，如果在某個單元區域中，在第一和第二電極之間施加電壓，則在形成同一單元區域的多個子單元區域中的極性液體和非極性液體之間的界面總體上顯示更加準確的行為。特別地，在突起部和分隔壁彼此分離的情況下，或者在突起部和分隔壁彼此接觸并且突起部的高度低于分隔壁的高度的情況下，可以有利地避免由于結構或制造問題所導致的第一和第二電極的電阻增加。