[发明专利]光偏转器以及采用该光偏转器的液晶显示装置

说明书

技术领域

本发明涉及使光偏转的光偏转器以及采用该光偏转器的液晶显示装置。

背景技术

关于偏转光的光偏转器，一直在进行各种研究。例如，对于激光打印机等所使用的激光扫描器而言，光偏转器是必不可缺的器件。历来，作为光偏转器例如在使用多面镜扫描仪、检流计式扫描仪以及MEMS镜等。但是，在此类多面镜扫描仪、检流计式扫描仪以及MEMS镜中，由于设有为使部件进行动作的可动部（机械性机构），而容易发生故障。因此，不用设置可动部也能偏转光的光偏转器的开发被寄予期望。

对于这一需求，现已开发出如下述专利文献1中公开的光偏转器。在该光偏转器中，无需设置可动部，而是通过施加电压来调制液晶的折射率，从而使光偏转。由此，能减少故障发生，实现高信用度。

以下，参照图7A以及图7B，对现有的光偏转器进行说明。图7A是现有的光偏转器的截面图，图7B是表示沿着图7A中的A-A线切断光偏转器时的截面图。图中表示的光偏转器50具备液晶偏转元件501以及被配置在液晶偏转元件501的周围的3组成对的电极502a、502b、502c。液晶偏转元件501包括截面为三角形的液晶503和具有与液晶503的形状互补的形状的电介质504。电介质504被配置在液晶503的斜面侧，因此，液晶偏转元件501在整体上其截面被构成为矩形。电介质504例如可由塑料等的高分子树脂或者玻璃等构成。3组成对的电极502a、502b、502c分别夹着液晶偏转元件501相对而配置。

通过在3组成对的电极502a、502b、502c之间分别施加电压，来调制液晶503的折射率，从而使射入液晶偏转元件501的光偏转。在此，图7A以及图7B中表示了设置3组成对的电极502a、502b、502c的结构，此外也可以设置其中任意的1组成对的电极或者2组成对的电极。

如图7A中的箭头505所示，光从液晶503的射入端面（图7A中的下侧的面）射入液晶偏转元件501。在此，优选为，成对的电极502b是透明电极，以使光能够透射成对的电极502b。

在成对的电极502a、502b、502c之间未施加电压的状态下，如果液晶503的折射率NL与电介质504的折射率ND是相同的值时，光不被折射，而是沿着图7A中的箭头505s所示的方向直线前进。通过在成对的电极502a、502b、502c之间施加电压，使液晶503的折射率NL变得比电介质504的折射率ND高的情况下，光向图7A中的箭头505h所示的方向被折射。另外，通过在成对的电极502a、502b、502c之间施加电压，使液晶503的折射率NL变得比电介质504的折射率ND低的情况下，光向图7A中的箭头505m所示的方向被折射。如上所述，通过控制被施加在成对的电极502a、502b、502c之间的电压，能够对光的偏转角度进行调制。

另外，如图8所示，还能够在横方向上排列配置多个（在图8中是3个）液晶偏转元件501a、501b、501c。在图8的光偏转器60中，在各液晶偏转元件501a、501b、501c的斜面侧分别配置有电介质504a、504b、504c。电介质504a、504b、504c是被一体化成形的结构。在光的偏转方向（图8中的左右方向）上的液晶偏转元件501a的大小Wa、液晶偏转元件501b的大小Wb、液晶偏转元件501c的大小Wc是相同的大小（Wa=Wb=Wc）。另外，液晶503a的斜面的倾斜角度θa、液晶503b的斜面的倾斜角度θb、液晶503c的斜面的倾斜角度θc也是相同的大小（θa=θb=θc）。在此，图8中省略了所述3组成对的电极。

如上所述，通过排列配置多个液晶偏转元件501a、501b、501c，能够对广范围的光（例如，线状光或者面状光等）进行偏转。

专利文献1：国际公开第2005/069918号

然而，在所述现有的光偏转器中存在以下问题。第一，在图7A所示的光偏转器50中，在成对的电极502a、502b、502c之间施加电压时，由于液晶503的折射率的调制量小，因此无法增大光的偏转角度。