[发明专利]光学元件及其方法、光学元件阵列、显示装置及电子设备

说明书

技术领域

本发明涉及利用电湿润现象的光学元件和光学元件阵列，包含该光学元件和光学元件阵列的显示装置和电子设备，以及形成该光学元件的方法。

背景技术

在相关领域中，已开发了通过电湿润现象（电毛细现象）显示出光学作用的液体光学元件。电湿润现象是以下现象，其中当电压被施加至电极和导电液体（极性液体）之间时，电极与液体的表面的界面能量以及液体的表面形状发生改变。

本申请人已提出了一种包括多个使用电湿润现象的液体光学元件作为柱面透镜的立体图像显示装置（例如，日本专利申请公开第2009-247480号）。

发明内容

总体上，由于液体光学元件使用电湿润现象，电极表面以防水绝缘层覆盖。在该绝缘层中，要求确保所需的绝缘特性（充分抑制漏电流）并在极性液体中得到所需的接触角。

近年来，出现了以低施加电压驱动液体光学元件的需求。因此，已考虑增加绝缘膜的介电常数并减少绝缘层的厚度。然而，对于小型液体光学电学元件，难以薄且均匀地形成覆盖电极的绝缘膜。

鉴于以上问题而做出了本发明，并且本发明的第一目的是提供一种光学元件和光学元件阵列，以及包括该光学元件和光学元件阵列的显示装置和电子设备，其中，能够精确地执行操作而同时确保充分的绝缘特性。此外，本发明的第二目的是提供一种形成光学元件的方法。

本发明的光学元件，包括：彼此面对设置的第一和第二基板；一对壁部，竖立在第一基板的面对第二基板的内表面上从而在第一方向上彼此相邻并且在不同于第一方向的第二方向上延伸；第一和第二电极，设置在一对壁部的壁面上从而彼此绝缘并且彼此面对，并且被设置为与第一基板分离；绝缘膜，覆盖第一和第二电极；第三电极，设置在第二基板的面对第一基板的内表面上；以及极性液体和非极性液体，封在第一基板和第二基板之间并且具有不同的折射率。

本发明的光学元件阵列，包括：彼此面对设置的第一和第二基板；壁部，竖立在第一基板的面对第二基板的内表面上并且在不同于第一方向的第二方向上延伸，使得针对在第一方向上布置的多个光学元件中的每一个来划分第一基板上的区域；第一和第二电极，设置在壁部的壁面上从而彼此绝缘并且彼此面对，并且被设置为与第一基板分离；绝缘膜，覆盖第一和第二电极；第三电极，设置在第二基板的面对第一基板的内表面上；以及极性液体和非极性液体，封在第一基板和第三电极之间并且具有不同的折射率。

本发明的显示装置包括上述的显示单元和光学元件阵列。本发明的电子设备包括显示装置。显示单元是具有多个像素并根据视频信号生成二维显示图像的显示器。

本发明的形成光学元件的方法，包括：在第一基板的表面上形成被竖立为在第一方向上彼此相邻并且在不同于第一方向的第二方向上延伸的一对壁部；形成抗蚀层，从而连续地覆盖壁部的壁面和第一基板的表面；将覆盖壁部的壁面的所述抗蚀层的、覆盖与第一基板的表面分离的区域的那部分选择性去除；形成面对的第一和第二电极以覆盖壁部的壁面中抗蚀层被去除的区域，然后去除剩余的抗蚀层的其他部分；形成绝缘膜从而覆盖第一和第二电极；布置一个表面上设置有第三电极的第二基板，使得第三电极面对第一基板；以及将具有不同折射率的极性液体和非极性液体封在第一基板和所述第二基板之间。

在本发明的光学元件、光学元件阵列、显示装置、电子设备以及形成光学元件的方法中，在分隔壁（壁部）的壁面上设置第一和第二电极，与用作多个元件区域的底面的第一基板的表面相分离。因此，与第一和第二电极被形成为与第一基板的表面接触的情况相比，覆盖第一和第二电极的绝缘膜的厚度变化减小。这是因为在第一和第二电极被形成为接触第一基板的表面时，用于形成绝缘膜的材料难以附着到分隔壁（壁部）和第一基板交叉的角部中的第一和第二电极。

根据上述的本发明的实施方式，在光学元件和光学元件阵列中，由于覆盖第一和第二电极的绝缘膜的厚度变化减少，因此在确保充分绝缘特性的同时，能够以低电压实现精确驱动，即使当厚度较小时。因此，根据本发明的包括光学元件阵列的显示装置和电子设备，可以在降低功耗的同时，实现对应于预定视频信号的精确图像显示。在本发明的形成光学元件的方法中，由于不适用掩膜，可避免由于对准误差而导致的制造误差。因此，即使当第一基板和壁部是由会由于温度变化而引起大的尺寸变化的树脂制成，也能够以高的尺寸精度形成光学元件。

附图说明

图1是示出根据本发明实施方式的立体显示装置的构造的示意图；

图2是示出图1中所示的波面转换/偏光单元的主要部分的构造的透视图；