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1、10申请公布号CN102346300A43申请公布日20120208CN102346300ACN102346300A21申请号201110211515222申请日20110721201016926920100728JPG02B26/08200601G02B3/14200601H02N13/0020060171申请人索尼公司地址日本东京都72发明人高桥贤一74专利代理机构北京东方亿思知识产权代理有限责任公司11258代理人王安武54发明名称液体装置和显示设备57摘要本发明提供了液体装置和显示设备。一种液体装置，包括在具有间隔状态下彼此相对地设置的第一衬底和第二衬底；设置在第一衬底与第二衬底之间以。
2、分别沿着第一和第二方向延伸的第一分隔壁和第二分隔壁；分别设置在第二分隔壁的两个侧表面上的第一电极和第二电极；填充液体室并具有响应于由第一电极和第二电极所施加的电压而变化的界面的液体，该液体室由第一分隔壁和第二分隔壁形成；以及第一引出电极和第二引出电极，其沿着第一衬底与第二分隔壁的侧表面之间的接触线布线在第一衬底上，并且从第一分隔壁与第一衬底之间的接合部分向外引出，其中，第一电极连接到第一引出电极，并且第二电极连接到第二引出电极。30优先权数据51INTCL19中华人民共和国国家知识产权局12发明专利申请权利要求书2页说明书6页附图10页CN102346320A1/2页21一种液体装置，包括第一。
3、衬底和第二衬底，其在具有间隔状态下彼此相对地设置；第一分隔壁，其设置在所述第一衬底与所述第二衬底之间，以沿着第一方向延伸；第二分隔壁，其设置在所述第一衬底与所述第二衬底之间，以沿着与所述第一方向不同的第二方向延伸；第一电极和第二电极，其分别设置在所述第二分隔壁的两个侧表面上；液体，其填充液体室并具有响应于由所述第一电极和所述第二电极所施加的电压而变化的界面，所述液体室由所述第一分隔壁和所述第二分隔壁形成；以及第一引出电极和第二引出电极，其沿着所述第一衬底与所述第二分隔壁的所述侧表面之间的接触线布线在所述第一衬底上，并且从所述第一分隔壁与所述第一衬底之间的接合部分向外引出，其中，所述第一电极连接。
4、到所述第一引出电极，并且所述第二电极连接到所述第二引出电极。2根据权利要求1所述的液体装置，其中，所述第一引出电极和所述第二引出电极中的一者从所述液体装置的沿着所述第二方向的两端中的一端那一侧向外引出，并且另一者从所述液体装置的沿着所述第二方向的两端中的另一端那一侧向外引出。3根据权利要求2所述的液体装置，其中，除了在沿着所述第二方向的两端上的所述第一分隔壁之外，所述第一分隔壁中的至少一者或多者设置在所述液体装置的所述两端之间。4根据权利要求2所述的液体装置，其中，所述第一电极设置在所述第二分隔壁的所述侧表面中的一者的整体上，并且所述第二电极设置在所述第二分隔壁的所述侧表面中的另一者的整体上。。
5、5根据权利要求2所述的液体装置，其中，所述第一电极设置在所述第二分隔壁的所述侧表面中的一者的、除了含有与所述第一衬底的所述接触线的一部分的无电极区域之外的区域中，并且所述第二电极设置在所述第二分隔壁的所述侧表面中的另一者的、除了含有与所述第一衬底的所述接触线的一部分的无电极区域之外的区域中。6根据权利要求2所述的液体装置，其中，响应于由所述第一电极和所述第二电极施加的电压，填充所述液体室的所述液体之间的界面改变为凹陷曲面、突起曲面或者平坦表面。7一种液体装置，包括第一衬底和第二衬底，其在具有间隔状态下彼此相对地设置；第一分隔壁，其设置在所述第一衬底与所述第二衬底之间；第二分隔壁，其设置在所述第。
6、一衬底与所述第二衬底之间；第一电极和第二电极，其分别设置在所述第二分隔壁的两个侧表面上；液体，其具有响应于由所述第一电极和所述第二电极所施加的电压而变化的界面；以及第一引出电极和第二引出电极，其布线在所述第一衬底上并且从所述第一分隔壁与所述第一衬底之间的接合部分向外引出，权利要求书CN102346300ACN102346320A2/2页3其中，所述第一电极连接到所述第一引出电极，并且所述第二电极连接到所述第二引出电极。8一种显示设备，包括显示单元，其执行图像显示；液体装置，其相对地设置在所述显示单元的显示表面那一侧上；以及供给装置，其用于将电力供给到所述液体装置，所述液体装置包括第一衬底和第二。
7、衬底，其在具有间隔状态下彼此相对地设置；第一分隔壁，其设置在所述第一衬底与所述第二衬底之间，以沿着第一方向延伸；第二分隔壁，其设置在所述第一衬底与所述第二衬底之间，以沿着与所述第一方向不同的第二方向延伸；第一电极和第二电极，其分别设置在所述第二分隔壁的两个侧表面上；液体，其填充液体室并具有响应于由所述第一电极和所述第二电极所施加的电压而变化的界面，所述液体室由所述第一分隔壁和所述第二分隔壁形成；以及第一引出电极和第二引出电极，其沿着所述第一衬底与所述第二分隔壁的所述侧表面之间的接触线布线在所述第一衬底上，并且从所述第一分隔壁与所述第一衬底之间的接合部分向外引出，其中，所述第一电极连接到所述第一。
8、引出电极，并且所述第二电极连接到所述第二引出电极。权利要求书CN102346300ACN102346320A1/6页4液体装置和显示设备技术领域0001本公开涉及液体装置和显示设备，并且更具体地，例如涉及电地控制用于实现三维显示的棱镜效果和透镜效果的产生的液体装置和显示设备。背景技术0002在现有技术中，已经知道了通过允许观察者的右眼和左眼观察具有所产生的视差的视差图像的来实现立体视觉的方法，并且知道了需要观察着使用专用眼镜来实现立体视觉的方法以及不需要专用眼镜的方法。0003需要专用眼镜的方法例如应用到电影院或电视接收器中的放映设备。除了电视接收器之外，不需要专用眼镜的方法意图应用到便携式电。
9、子设备的显示，诸如智能电话、移动电话、便携式游戏机和笔记本电脑。0004作为实现不需要专用眼镜的方法的具体方法，可以说到二维显示设备的屏幕诸如液体显示装置和将来自二维显示设备的显示图像光朝着多个观察角方向反射的、用于三维显示装置的光学装置的组合。0005作为用于三维显示装置的光学装置，已经知道了其中多个圆柱形透镜并排设置的透镜阵列。例如，在双透镜立体观察的情况下，通过允许左右眼观看不同的视差图像，通过观察者的视觉接收来获得立体效果。因此，为了实现这样，通过将沿着纵向延伸的多个圆柱形透镜相对于二维显示设备的显示表面沿着纵向并排布置并且使得来自二维显示设备的显示图像光向左右方向偏转，使得右、左视差。
10、图像适合于适当地到达观察者的右眼和左眼。0006除了圆柱形透镜之外，已知使用电解质和油例如，见专利文献1JPT2007534013的液体装置以及使用液体的透镜阵列装置例如，见专利文献2JPA20089370。0007液体装置使用电湿润现象电毛细现象，其通过在具有导电特性的液体与电极之间施加电压来改变液体的表面形状。0008图1A和图1B示出了液体装置的构造的示例，并且是沿着液体装置的XZ平面的截面图。此外，图1A示出了不施加电压的状态并且图1B示出了其中施加电压的状态。0009在液体装置10中，平行于XY平面的下衬底11和上衬底12相对地设置，Y方向分隔壁13和X方向分隔壁未示出设置在下衬底1。
11、1上，并且分隔件17设置在Y方向分隔壁13与上衬底12之间。透明电极18设置在上衬底12的面向下衬底11的表面上。在Y方向分隔壁13的壁表面上，分隔壁侧表面电极14A设置在一个表面上，并且分隔壁侧表面电极14B设置在另一个表面上。注意，在液体装置10的一端上的Y方向分隔壁13上在附图中，Y方向分隔壁130、133，分隔壁侧表面电极14A或14B仅设置在一个壁表面上。此外，通过各个Y方向分隔壁13和X方向分隔壁形成的各个液体室填充有油15和电解质16。二维显示设备的显示表面设置在下衬底11上。0010对于油15，使用了与电解质16不相容、保持界面并且具有比电解质16更高的光学折射率的材料。说明书。
12、CN102346300ACN102346320A2/6页50011在分隔壁侧表面电极14A、14B与透明电极18之间没有电流流动并且没有电压被施加到液体油15和电解质16的情况下，油15与电解质16之间的界面形成如图1A所示的凹陷曲面。0012另一方面，在通过使得电流从分隔壁侧表面电极14A、14B流动出来并且将透明电极18接地来向液体油15和电解质16施加预定电压时例如，如图1B所示，油15与电解质16之间的界面形成突起曲面。可以通过所施加的电压来控制油15与电解质16之间的界面的形状。发明内容0013如上所述，在现有技术中已经提出了液体装置，然而，没有特别地考虑到在显示设备等中的实施的情况。
13、下对于液体装置的电极结构作出任何具体的提议。0014因此，期望在考虑到在显示设备等中的实施的情况下提出液体装置的结构。0015根据本公开的一个实施例的液体装置包括在具有间隔状态下彼此相对地设置的第一衬底和第二衬底；第一分隔壁，其设置在第一衬底与第二衬底之间，以沿着第一方向延伸；第二分隔壁，其设置在第一衬底与第二衬底之间，以沿着与第一方向不同的第二方向延伸；分别设置在第二分隔壁的两个侧表面上的第一电极和第二电极；液体，其填充液体室并具有响应于由第一电极和第二电极所施加的电压而变化的界面，液体室由第一分隔壁和第二分隔壁形成；以及第一引出电极和第二引出电极，其沿着第一衬底与第二分隔壁的侧表面之间的接。
14、触线布线在第一衬底上，并且从第一分隔壁与第一衬底之间的接合部分向外引出，其中，第一电极连接到第一引出电极，并且第二电极连接到第二引出电极。0016第一引出电极和第二引出电极中的一者可以从液体装置的沿着第二方向的两端中的一端那一侧向外引出，并且另一者从液体装置的沿着第二方向的两端中的另一端那一侧向外引出。0017除了在沿着第二方向的两端上的第一分隔壁之外，第一分隔壁中的至少一者或多者可以设置在液体装置的两端之间。0018第一电极可以设置在第二分隔壁的侧表面中的一者的整体上，并且第二电极可以设置在第二分隔壁的侧表面中的另一者的整体上。0019第一电极可以设置在第二分隔壁的侧表面中的一者的、除了含有。
15、与第一衬底的接触线的一部分的无电极区域之外的区域中，并且第二电极可以设置在第二分隔壁的侧表面中的另一者的、除了含有与第一衬底的接触线的一部分的无电极区域之外的区域中。0020响应于由第一电极和第二电极施加的电压，填充液体室的液体之间的界面可以改变为凹陷曲面、突起曲面或者平坦表面。0021根据本公开的另一个实施例的液体装置包括在具有间隔状态下彼此相对地设置的第一衬底和第二衬底；第一分隔壁，其设置在第一衬底与第二衬底之间；第二分隔壁，其设置在第一衬底与第二衬底之间；第一电极和第二电极，其分别设置在第二分隔壁的两个侧表面上；液体，其具有响应于由第一电极和第二电极所施加的电压而变化的界面；以及第一引出。
16、电极和第二引出电极，其布线在第一衬底上并且从第一分隔壁与第一衬底之间的接合部分向外引出，其中，第一电极连接到第一引出电极，并且第二电极连接到第二引出电极。说明书CN102346300ACN102346320A3/6页60022根据本公开的另一个实施例的显示设备，包括执行图像显示的显示单元、相对地设置在显示单元的显示表面那一侧上的液体装置以及用于将电力供给到液体装置的供给装置，液体装置包括在具有间隔状态下彼此相对地设置的第一衬底和第二衬底；第一分隔壁，其设置在第一衬底与第二衬底之间，以沿着第一方向延伸；第二分隔壁，其设置在第一衬底与第二衬底之间，以沿着与第一方向不同的第二方向延伸；分别设置在第二。
17、分隔壁的两个侧表面上的第一电极和第二电极；液体，其填充液体室并具有响应于由第一电极和第二电极所施加的电压而变化的界面，液体室由第一分隔壁和第二分隔壁形成；以及第一引出电极和第二引出电极，其沿着第一衬底与第二分隔壁的侧表面之间的接触线布线在第一衬底上，并且从第一分隔壁与第一衬底之间的接合部分向外引出，其中，第一电极连接到第一引出电极，并且第二电极连接到第二引出电极。0023在本公开的实施例中，填充液体室的液体的界面响应于所施加的电压而变化，其中液体室由第一和第二分隔壁形成。0024根据本公开的实施例，可以在考虑到在显示设备等中的实施的情况下提出一种液体装置的结构。0025此外，根据本公开的实施例。
18、，液体装置可以被允许具有液体透镜、液体棱镜或液体菲涅尔透镜的功能。0026根据本公开的实施例，可以使用液体装置来通过液体透镜、液体棱镜或液体菲涅尔透镜显示图像。附图说明0027图1A和图1B是示出了现有技术中的液体装置的构造的示例的截面图。0028图2是示出了作为第一实施例的液体装置20的构造示例的立体图；0029图3是液体装置20的XZ平面截面图。0030图4是示出了引出电极的另一个结构示例的XZ平面截面图。0031图5A到图5C是沿着XZ平面的液体装置20的截面图。0032图6是示出了作为第二实施例的液体装置40的构造示例的立体图。0033图7是示出了作为第三实施例的液体装置50的构造示例。
19、的立体图。0034图8A和图8B是用于解释液体室的响应时间的图。0035图9示出了液体室的大小与响应时间之间的关系。0036图10是示出了引出电极26的结构的XY平面截面图。具体实施方式0037如下所述，将要参照附图详细说明用于实施本公开的优选实施例下文中称作实施例。00380039液体装置20的构造示例0040将要参照图2和图3描述作为本公开的第一实施例的液体装置20。图2是液体装置20的局部立体图，并且图3是沿着液体装置20的XZ平面的截面图。0041液体装置20相对地设置在二维显示设备的显示表面上并且具有液体透镜、液体说明书CN102346300ACN102346320A4/6页7棱镜或。
20、液体的功能。0042在液体装置20中，平行于XY平面的、透明玻璃或塑料的下衬底21和上衬底22相对地设置，并且沿着Y方向延伸的多个Y方向分隔壁23和沿着X方向延伸的X方向分隔壁251和252设置在下衬底21上。透明电极28设置在上衬底22的面向下衬底21的表面上。在X方向分隔壁25上，设置了用于保持与上衬底22的距离的分隔件27。此外，通过各个Y方向分隔壁23和X方向分隔壁25来形成液体室。注意，分隔件27的位置和数目是任意的，并且不限于图示实施例中这些。此外，分隔件27的形状不限于图中示出的矩形六面体形，而例如可以是球形的。此外，分隔件27可以设置在上衬底22那一侧。此外，分隔件27可以与X。
21、方向分隔壁25或上衬底22结合。0043分隔壁侧表面电极24A布置在各个Y方向分隔壁23的一个壁表面的整体上，并且设置在下衬底21上并且引出到X方向分隔壁251和252之外的引出电极26A连接到分隔壁侧表面电极24A的在下衬底21那一侧的下端。类似地，分隔壁侧表面电极24B布置在各个Y方向分隔壁23的另一个壁表面的整体上，并且设置在下衬底21上并且引出到X方向分隔壁251和252之外的引出电极26B连接到分隔壁侧表面电极24B的在下衬底21那一侧的下端。注意，明显地，引出电极未示出也连接到上衬底22的透明电极28。0044以此方式，通过提供在X方向分隔壁251和252之外的引出电极26A和26。
22、B，可以控制从液体装置20的外侧施加到液体室内的液体的电压。0045如图4所示，引出电极26A和26B可以具有突出到Y方向分隔壁23中的结构。因此，分隔壁侧表面电极24与引出电极26之间的传导可以更可靠。注意，根据电极、分隔壁和下衬底的材料，可以降低结合表面的附着性，并且在这种情况下，图3中示出的结构可以比图4中的结构更优选。0046每个液体室被填充有油31和电解质32。对于油31来说，使用了与电解质32不相容、保持界面并且具有比电解质32更高的光学折射率的材料。0047下衬底21的液体室表面受到涂层处理，以提供绝缘特性和憎水特性。设置在上衬底22上的透明电极28受到涂层处理，以提供绝缘特性和。
23、亲水特性。设置在Y方向分隔壁23的壁表面和X方向分隔壁25的液体室表面上的分隔壁侧表面电极24A、24B受到涂层处理，以提供绝缘特性和亲水特性。通过涂层处理，即使在液体油31和电解质32由于电压的施加而移动时，可以防止它们泄漏到分隔壁的液体室的外部。此外，密封材料被涂覆到构成液体装置20的外周的Y方向分隔壁23和X方向分隔壁25之间的接合部分处，并且由此可以防止液体从液体装置20泄露。0048操作的说明0049之后，将要参照图5A到图5C说明液体装置20的操作。图5A到图5C示出了沿着液体装置20的XZ平面的截面。0050在液体装置20中，在没有电压被施加到液体油31和电解质32时，油31与电。
24、解质32之间的界面形成如图5A所示的凹陷曲面。0051通过将电压施加到各个液体室的液体，可以控制各个液体室中的界面。具体地，如图5B所示，通过将相等的电压施加到各个液体室的液体，可以将各个液体室中的界面控制为角度相同的平坦表面，或者如图5C所示，通过独立地将不同的电压施加到各个液体室，说明书CN102346300ACN102346320A5/6页8可以独立地控制各个液体室中的界面的角度。0052由此，可以允许液体装置20的液体室具有液体透镜或液体棱镜的功能，或者多个液体室可以被允许具有液体菲涅尔透镜的功能。0053如图5A所示，在没有施加电压时，液体之间的界面形成凹陷曲面，并且这对于YZ平面也。
25、是同样的。注意，在液体室的YZ平面上沿着Y方向的宽度比在XZ平面上沿着X方向的宽度更大，并且因此凹陷的状态最下端下降的状态更加显著。在这种情况下，通过快速并连续地切换施加到液体的电压并且改变界面的形状，可以引起界面即，电解质32的最下层连接并固定到下衬底21的缺陷，并且需要用于防止这种缺陷的结构。00540055液体装置40的构造示例0056图6是作为本公开的第二实施例的液体装置40的立体图。液体装置40具有用于防止上述缺陷的结构。相同的附图标记可以被指定给与图2中的液体装置20共有的组件元件，并且将会省略它们的解释。0057在液体装置40中，分隔壁侧表面电极24A和24B不像图2中示出的液体。
26、装置20那样设置在Y方向分隔壁23的整个侧表面上，但是分隔壁表面24A和24B被沉积为在Y方向分隔壁23的侧表面下部中空出无电极区域41。因此，分隔壁侧表面电极24A和24B仅在X方向分隔壁251和252附近的位置中分别连接到引出电极26A或引出电极26B。0058如上所述，设置在Y方向分隔壁23的壁表面上的分隔壁侧表面电极24A和24B受到涂层处理，以提供绝缘特性和亲水特性，并且无电极区域41受到涂层处理，以提供绝缘特性和憎水性。0059由此，即使在油31与电解质32之间的界面朝向下衬底21那一侧下降时，通过无电极区域41的憎水性而防止了上述缺陷。00600061液体装置50的构造示例006。
27、2图7是作为本公开的第三实施例的液体装置50的立体图。液体装置50也具有用于防止上述缺陷的结构。相同的附图标记可以被指定给与图2中的液体装置20共有的组件元件，并且将会省略它们的解释。0063除了图2中示出的液体装置20之外，液体装置50具有X方向分隔壁51。可以增加一个或多个X方向分隔壁51。通过增加X方向分隔壁51，各个液体室沿着Y方向的宽度比液体装置20的更短。因此，液体室的YZ平面上的界面的凹陷状态可以比液体装置20更加缓和，并且可以防止上述缺陷。00640065可以像液体装置50中那样增加方向分隔壁51，并且此外，可以像液体装置40那样在Y方向分隔壁23的侧表面下部中空出无电极区域4。
28、1。00660067之后，将要说明液体装置20、40和50的具体尺寸，并且在此之前，将会说明每个液体室的响应时间。0068例如，在液体室的界面从图8A中使出的状态改变到图8B中示出的状态，关于各种尺寸的液体装置模拟了进行改变所需的响应时间，并且获得图9中示出的结果。对于模拟说明书CN102346300ACN102346320A6/6页9来说，使用流体模拟VOF法。0069图9的横轴表示液体室的XZ部分的一条边的宽度并且纵轴表示响应时间。此外，在使得两个液体室与一个像素对应时，多个垂直线对应于各种显示尺寸。0070例如，在液体室的XZ部分的一条边的宽度为05MM时，响应时间为6微秒，并且在液体室。
29、的XZ部分的一条边的宽度是1MM时，响应时间为15微秒。即，如图9所示，已知液体室的尺寸越小，响应时间就越短，并且液体室的尺寸越大，响应时间就更长。0071为了将液体装置用作用于三维显示的透镜，要求响应时间等于或小于1MS。然而，在这种情况下，有必要将液体室的XZ部分的一条边的宽度设置为01MM以下，并且如果两个液体室如图9所示保持与一个像素相对应，装置可以被应用到约3个英寸的非常小的显示装置。0072因此，如果液体室的XZ部分的一条边的宽度被设置为01MM，并且多个液体室与对应于相应的一个像素，那么可以在确保高速响应的同时将装置应用到更大的显示装置。0073为了允许各个液体室在界面处于不同角。
30、度的情况下作为棱镜而工作，有必要精确地控制施加到各个液体室的液体的精确电压，并且为了该目的，设置引出电极26A和引出电极26B的布线结构是很重要的，其中分隔壁侧表面电极24A连接到引出电极26A，分隔壁侧表面电极24B连接到引出电极26B。0074图10示出了所提出的引出电极26A和26B的电极结构。注意，图10示出了沿着液体装置的XY平面的部分。0075如图10所示，引出电极26A和26B左右分布并布线。即，引出电极26A从X方向分隔壁251侧引出并且引出电极26B从X方向分隔壁252侧引出。所引出的引出电极26A和26B可以通过柔性电极等的热压结合而多线布线。通过这种布线结构，引出电极26。
31、A和26B中流动的电流可以被精细地控制并且向各个液体室的液体施加的电压可以被精确地控制。因此，可以允许液体装置的各个液体室具有液体透镜或液体棱镜的功能。0076注意，除了三维显示装置之外，为了扩展观察角或增加观察点的数目的目的，实施例的各个液体装置可以被应用到显示设备或照明设备。0077本公开的实施例不局限于上述实施例，并且可以在不超出本公开的范围的情况下进行各种改变。0078本公开含有的主题涉及2010年7月28日递交给日本专利局的日本优先权专利申请JP2010169269中公开的主题，并且通过引用将其全部结合在这里。说明书CN102346300ACN102346320A1/10页10图1A。
32、图1B说明书附图CN102346300ACN102346320A2/10页11图2说明书附图CN102346300ACN102346320A3/10页12图3说明书附图CN102346300ACN102346320A4/10页13图4说明书附图CN102346300ACN102346320A5/10页14图5A图5B图5C说明书附图CN102346300ACN102346320A6/10页15图6说明书附图CN102346300ACN102346320A7/10页16图7说明书附图CN102346300ACN102346320A8/10页17图8A图8B说明书附图CN102346300ACN102346320A9/10页18图9说明书附图CN102346300ACN102346320A10/10页19图10说明书附图CN102346300A。