CN105425501A - 光学元件及使用该光学元件的显示装置、电子设备、照明装置 - Google Patents

光学元件及使用该光学元件的显示装置、电子设备、照明装置 Download PDF

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Abstract

本发明涉及光学元件及使用该光学元件的显示装置、电子设备、照明装置。本发明提供能够稳定地确保两种动作模式之间的中间模式的光学元件。本发明的光学元件包括：第一透明基板；与第一透明基板相对设置的第二透明基板；彼此平行地配置在第一透明基板的与第二透明基板相对的面上的多个第一导电性图案和第二导电性图案；配置在第一导电性图案和第二导电性图案之间的光透射区域；配置在第二透明基板的与第一透明基板相对的面上的透明导电膜；以及配置在相邻的光透射区域之间并由特定的表面电荷的遮光性的电泳粒子和透射性的分散材料构成的电泳元件。

Description

光学元件及使用该光学元件的显示装置、电子设备、照明装置
相关申请的交叉引用
本申请基于并要求2014年9月12日提交的日本专利申请No.2014-186545和2015年6月2日提交的日本专利申请No.2015-112070的优先权的权益，这些日本专利申请的全文通过引入并入本文。
技术领域
本发明涉及可变地控制透射光的射出方向的范围的光学元件及使用该光学元件的显示装置、电子设备、照明装置。
背景技术
液晶显示装置等显示装置例如用作电视机、个人计算机监视器、笔记本型个人计算机、功能手机、智能手机、平板PC、PDA(个人数字助理)以及ATM(自动取款机)等各种信息处理装置的信息显示模块。
另外，随着显示器的大型化和多功能化，对显示装置要求各种光强度分配特性。特别地，从信息泄露的观点出发，具有限制可视范围使得其他人不能窥视显示器的需求以及不向非期望的方向射出光的需求。为了应对这些需求，提出能够限制显示装置的可视范围(或发光范围)的光学膜，且该光学膜已被投入到实际使用。但是，在从多个方向同时观察显示装置的情况下，需要每次取出光学膜。因此，越来越需要能够任意地获得宽的可视范围和窄的可视范围的状态而不经历取出光学膜的麻烦。
为了满足这种需求，已经提出能够在宽视场模式和窄视场模式之间切换显示装置的可视范围的光学元件。
如图32所示，通过将由分散材料142和电泳粒子141构成的电泳元件140配置在以平面方式独立地配置在基板110上的高宽高比的光透射区域120之间，并利用由外部的电压产生的电场控制电泳元件140中的电泳粒子141的分散状态，该光学元件能够任意地获得在广阔范围射出光650的宽视场模式(参照图32B)和在狭窄范围射出光650的窄视场模式(参照图32A)的两种状态。
例如，该光学元件是通过如下方式获得的光学元件：使用透明基板；涂覆、曝光、显影透明感光性树脂层并施加热使透明感光性树脂层硬化来形成光透射区域120；以及将电泳元件140配置在光透射区域之间。
图33是示出相关技术的光学元件900的剖视图。光学元件900包括：第一透明基板110；形成在第一透明基板110的表面上的透明导电膜123；相互分离地形成在透明导电膜123的顶面的多个光透射区域120；配置在这些光透射区域120之间的电泳元件140；以及配置在光透射区域120上并且在与光透射区域120接触的面上包括另一透明导电膜125的第二透明基板115。该光学元件900被公开于例如US7,751,667B2(专利文献1)的图8。
然而，在专利献1的图8中公开的相关技术中，透明导电膜123和透明导电膜125两者均以面状配置在第一透明基板110和第二透明基板115的元件区域上，因此电泳元件140中的电泳粒子141在透明导电膜123和透明导电膜125上同时沿着同一方向迁移，因此能够稳定地实现的运行模式局限于如图32A所示的窄视场模式和如图32B所示的宽视场模式这两种。
例如，在从如图39A、图39B所示的电泳元件140中的电泳粒子141均匀分布的窄视场模式转移到如图42A、图42B所示电泳元件140中的电泳粒子141聚集于透明导电膜123附近的宽视场模式的过程中，即、在如图40A、图40B所示电泳元件140中的电泳粒子141分布于从透明导电膜123和透明导电膜125的中间位置到透明导电膜123的区间的状态下，通过由透明导电膜123和透明导电膜125停止电场的产生，能够获得暂时的中间状态。但是，之后，如图41A、图41B所示，电泳粒子141自然分散，模式转移到窄视场模式。
另外，在从如图42A、图42B所示电泳元件140中的电泳粒子141聚集于透明导电膜123的附近的宽视场模式转移到如图39A、图39B所示电泳元件140中的电泳粒子141均匀分布的窄视场模式的过程中，即、在如图43A、图43B所示电泳元件140中的电泳粒子141分布于从透明导电膜123和透明导电膜125的中间位置到透明导电膜123的区间的状态下，通过由透明导电膜123和透明导电膜125停止电场的产生也能够实现该中间状态。但是，之后，如图44A、图44B所示，电泳粒子141自然分散，该模式转移到窄视场模式。
如上所述，窄视场模式和宽视场模式之间的中间状态可在模式转移的过程中暂时实现，但是，难以将电泳粒子141持续维持在宽视场模式和窄视场模式之间的中间状态，因此难以稳定地获得作为窄视场模式和宽视场模式之间的中间状态的中间模式。
发明内容
因此，本发明的示例性目的是提供除了能够稳定地实现窄视场模式和宽视场模式以外，还能够实现作为两种模式的中间状态的中间模式的光学元件、以及使用该光学元件的显示装置、电子设备、及照明装置。
为了实现上述目的，根据本发明的示例性方面的光学元件包括：第一透明基板；与所述第一透明基板相对设置的第二透明基板；配置在所述第一透明基板的与所述第二透明基板相对的面上的第一导电性图案和第二导电性图案；光透射区域，其以从所述第一透明基板的表面到达所述第二透明基板的表面的方式分别配置在所述第一导电性图案和所述第二导电性图案之间，并且其图案横跨元件区域；配置在所述第二透明基板的与所述第一透明基板相对的面上的透明导电膜；以及电泳元件，其配置在相邻的光透射区域之间，并由特定电荷的遮光性的电泳粒子和透射性分散材料构成。
作为根据本发明的示例性优势，本发明通过独立地控制配置在第一透明基板上的多个系列的导电性图案能够针对每个导电性图案使电泳粒子动作。因此，除了能够稳定地实现窄视场模式和宽视场模式以外，还能够无论时间推移都能够稳定地实现具有两种模式的中间特性的中间模式。
附图说明
图1A和图1B示出在窄视场模式下第一示例性实施方式的光学元件的示图，其中，图1A是示出以与光学元件的显示面正交的面剖开光学元件的纵向剖视图，以及图1B是从法线方向示出显示面的表面图；
图2A和图2B是在中间模式下示出第一示例性实施方式的光学元件的示图，其中，图2A是示出以与光学元件的显示面正交的面剖开光学元件的纵向剖视图，以及图2B是从法线方向示出显示面的表面图；
图3A和图3B是在宽视场模式下示出第一示例性实施方式的光学元件的示图，其中，图3A是示出以与光学元件的显示面正交的面剖开光学元件的纵向剖视图，以及图3B是从法线方向示出显示面的表面图；
图4A至图4F示出在连续的步骤中根据第一示例性实施方式的光学元件的制造方法的剖视图，其中，图4A是以简化方式示出在第一透明基板的表面上形成第一导电性图案和第二导电性图案的步骤的纵向剖视图，图4B是以简化方式示出形成透明感光性树脂层作为成为光透射区域的负型光致抗蚀剂膜的步骤的纵向剖视图，图4C是以简化方式示出经由光掩膜曝光透明感光性树脂层的步骤的纵向剖视图，图4D是以简化方式示出使透明感光性树脂层显影从而形成光透射区域的步骤的纵向剖视图，图4E是以简化方式示出在光透射区域的表面上配置包括透明导电膜的第二透明基板的步骤的纵向剖视图，以及图4F是以简化方式示出将电泳元件填充到第一导电性图案、第二导电性图案、透明导电膜、与光透射区域之间的空隙中的步骤的纵向剖视图；
图5A至图5F示出在连续的步骤中根据第一示例性实施方式的光学元件的另一制造方法的剖视图，其中，图5A是以简化方式示出在第一透明基板的表面上形成第一导电性图案和第二导电性图案的步骤的纵向剖视图，图5B是以简化方式示出形成透明感光性树脂层作为成为光透射区域的负型光致抗蚀剂膜的步骤的纵向剖视图，图5C是以简化方式示出经由光掩膜曝光透明感光性树脂层的步骤的纵向剖视图，图5D是以简化方式示出使透明感光性树脂层显影从而形成光透射区域的步骤的纵向剖视图，图5E是以简化方式示出将电泳元件填充到第一导电性图案、第二导电性图案、透明导电膜、与光透射区域之间的空隙中的步骤的纵向剖视图，以及图5F是以简化方式示出在光透射区域的表面上配置包括透明导电膜的第二透明基板的步骤的纵向剖视图；
图6A至图6F示出在连续的步骤中根据第一示例性实施方式的光学元件的又一制造方法的剖视图，其中，图6A是以简化方式示出在第二透明基板的表面上形成透明导电膜的步骤的纵向剖视图，图6B是以简化方式示出在透明导电膜上形成透明感光性树脂层的步骤的纵向剖视图，图6C是以简化方式示出使用掩膜图案将透明感光性树脂层图案化的步骤的纵向剖视图，图6D是以简化方式示出进行曝光、显影以及退火处理的步骤的纵向剖视图，图6E是以简化方式示出在光透射区域上配置包括第一导电性图案和第二导电性图案的第一透明基板的步骤的纵向剖视图，以及图6F是以简化方式示出将电泳元件填充到第一透明基板和第二透明基板之间的空隙中的步骤的纵向剖视图；
图7A至图7C示出根据第三示例性实施方式的光学元件的示图，其中，图7A是示出在窄视场模式下的光学元件的纵向剖视图，图7B是示出在中间模式下的光学元件的纵向剖视图，以及图7C是示出在宽视场模式下的光学元件的纵向剖视图；
图8A至图8C示出根据第四示例性实施方式的光学元件的示图，其中，图8A是示出在窄视场模式下的该光学元件的纵向剖视图，图8B是示出在中间模式下的该光学元件的纵向剖视图，以及图8C是示出在宽视场模式下的该光学元件的纵向剖视图；
图9A至图9C示出当选择窄视场模式时第一示例性实施方式的光学元件的状态的作用原理图，其中，图9A是示出电泳元件中电泳粒子的分散状态的俯视图，图9B是其纵向剖视图，以及图9C是示出与电泳粒子的分散状态相对应的射出角度和亮度之间的关系的示图；
图10A至图10C示出当选择中间模式时第一示例性实施方式的光学元件的状态的作用原理图，其中，图10A是示出电泳元件中电泳粒子的分散状态的俯视图，图10B是其纵向剖视图，以及图10C是示出与电泳粒子的分散状态相对应的射出角度和亮度之间的关系的示图；
图11A至图11C示出当选择宽视场模式时第一示例性实施方式的光学元件的状态的作用原理图，其中，图11A是示出电泳元件中电泳粒子的分散状态的俯视图，图11B是其纵向剖视图，以及图11C是示出与电泳粒子的分散状态相对应的射出角度和亮度之间的关系的示图；
图12A和图12B示出第一示例性实施方式的光学元件的光透射区域、第一导电性图案、以及第二导电性图案的位置关系，其中，图12A是其俯视图，以及图12B是其立体图；
图13是示出在窄视场模式下第二示例性实施方式的光学元件的纵向剖视图；
图14A至图14F示出在连续的步骤中根据第二示例性实施方式的光学元件的制造方法的剖视图，其中，图14A是以简化方式示出在第一透明基板的表面上形成第一导电性图案和第二导电性图案的步骤的纵向剖视图，图14B是以简化方式示出在第一透明基板的表面上形成透明感光性树脂层的步骤的纵向剖视图，图14C是以简化方式示出通过使用第一导电性遮光图案和第二导电性遮光图案作为光掩膜从第一透明基板的背面侧照射曝光从而将透明感光性树脂层图案化的步骤的纵向剖视图，图14D是以简化方式示出使透明感光性树脂层显影从而形成光透射区域的步骤的纵向剖视图，图14E是以简化方式示出在光透射区域的表面上配置包括透明导电膜的第二透明基板的步骤的纵向剖视图，以及图14F是以简化方式示出将电泳元件填充到第一导电性图案、第二导电性图案、透明导电膜、以及光透射区域之间的空隙中的步骤的纵向剖视图；
图15是示出在窄视场模式下第五示例性实施方式的光学元件的纵向剖视图；
图16是示出在第一中间模式下第五示例性实施方式的光学元件的纵向剖视图；
图17是示出在第二中间模式下第五示例性实施方式的光学元件的纵向剖视图；
图18是示出在宽视场模式下第五示例性实施方式的光学元件的纵向剖视图；
图19A至图19C示出当选择窄视场模式时第五示例性实施方式的光学元件的状态的作用原理图，其中，图19A是示出电泳元件中电泳粒子的分散状态的俯视图，图19B是其纵向剖视图，以及图19C是示出与电泳粒子的分散状态相对应的射出角度和亮度之间的关系的示图；
图20A至图20C是示出当选择第一中间模式时第五示例性实施方式的光学元件的状态的作用原理图，其中，图20A是示出电泳元件中电泳粒子的分散状态的俯视图，图20B是其纵向剖视图，以及图20C是示出与电泳粒子的分散状态相对应的射出角度和亮度之间的关系的示图；
图21A至图21C示出当选择第二中间模式时第五示例性实施方式的光学元件的状态的作用原理图，其中，图21A是示出电泳元件中电泳粒子的分散状态的俯视图，图21B是其纵向剖视图，以及图21C是示出与电泳粒子的分散状态相对应的射出角度和亮度之间的关系的示图；
图22A至图22C示出当选择宽视场模式时第五示例性实施方式的光学元件的状态的作用原理图，其中，图22A是示出电泳元件中电泳粒子的分散状态的俯视图，图22B是其纵向剖视图，以及图22C是示出与电泳粒子的分散状态相对应的射出角度和亮度之间的关系的示图；
图23A和图23B示出第五示例性实施方式的光学元件的光透射区域、第一导电性图案、第二导电性图案和第三导电性图案的位置关系，其中，图23A是其俯视图，以及图23B是其立体图。
图24是示出在选择窄视场模式的状态下、在第五示例性实施方式的光学元件中设有保护罩膜的情况的构成例的纵向剖视图；
图25是示出在选择第一中间模式的状态下、在第五示例性实施方式的光学元件中设有保护罩膜的情况的构成例的纵向剖视图；
图26是示出在选择第二中间模式的状态下、在第五示例性实施方式的光学元件中设有保护罩膜的情况的构成例的纵向剖视图；
图27是示出在选择宽视场模式的状态下、在第五示例性实施方式的光学元件中设有保护罩膜的情况的构成例的纵向剖视图；
图28是示出在选择窄视场模式的状态下、在第五示例性实施方式的光学元件中设有保护罩膜和第二保护罩膜的情况的构成例的纵向剖视图；
图29是示出在选择第一中间模式的状态下、在第五示例性实施方式的光学元件中设有保护罩膜和第二保护罩膜的情况的构成例的纵向剖视图；
图30是示出在选择第二中间模式的状态下、在第五示例性实施方式的光学元件中设有保护罩膜和第二保护罩膜的情况的构成例的纵向剖视图；
图31是示出在选择宽视场模式的状态下、在第五示例性实施方式的光学元件中设有保护罩膜和第二保护罩膜的情况的构成例的纵向剖视图；
图32A和图32B示出相关技术的光学元件的动作原理的纵向剖视图，其中，图32A示出窄视场模式中电泳元件的状态，以及图32B示出宽视场模式中电泳元件的状态；
图33是示出相关技术的光学元件的结构的纵向剖视图；
图34是示出在显示屏幕上设置有根据另一示例性实施方式的光学元件的显示装置的结构的剖视图；
图35是示出在显示屏幕上固定有根据另一示例性实施方式的光学元件的显示装置的结构的剖视图；
图36是示出将根据另一示例性实施方式的光学元件装载在其内部的显示装置的结构的剖视图；
图37是示出将根据另一示例性实施方式的光学元件固定在其内部的显示装置的结构的剖视图；
图38是示出装载有根据另一示例性实施方式的光学元件的照明装置的结构的剖视图；
图39A和图39B示出当选择窄视场模式时相关技术的光学元件的状态的作用原理图，其中，图39A是电泳元件中电泳粒子的分散状态的纵向剖视图；以及图39B是示出与电泳粒子的分散状态相对应的、射出角度和亮度之间的关系的示图；
图40A和图40B示出中间状态下的相关技术的光学元件当从窄视场模式向宽视场模式转移时的状态的作用原理图，其中，图40A是示出电泳元件中电泳粒子的分散状态的纵向剖视图，以及图40B是示出与电泳粒子的分散状态相对应的、射出角度和亮度之间的关系的示图；
图41A和图41B示出当从窄视场模式向宽视场模式转移时的中间状态下停止电场的产生时，相关技术的光学元件的电泳粒子的行为的作用原理图，其中，图41A是示出电泳元件中电泳粒子的分散状态的纵向剖视图，以及图41B是示出与电泳粒子的分散状态相对应的、射出角度和亮度之间的关系的示图；
图42A和图42B示出当选择宽视场模式时相关技术的光学元件的状态的作用原理图，其中，图42A是示出电泳元件中电泳粒子的分散状态的纵向剖视图，以及图42B是示出与电泳粒子的分散状态相对应的、射出角度和亮度之间的关系的示图；
图43A和图43B示出从宽视场模式向窄视场模式转移时的中间状态下的相关技术的光学元件的状态的作用原理图，其中，图43A是示出电泳元件中的电泳粒子的分散状态的纵向剖视图，以及图43B是示出与电泳粒子的分散状态相对应的、射出角度和亮度之间的关系的示图；
图44A和图44B是示出当从宽视场模式向窄视场模式转移时的中间状态下停止电场的产生时、相关技术的光学元件的电泳粒子的行为的作用原理图，其中，图44A是示出电泳元件中电泳粒子的分散状态的纵向剖视图，图44B是示出与电泳粒子的分散状态相对应的、射出角度和亮度之间的关系的示图；
图45A至图45C是示出第一示例性实施方式的光学元件中第一导电性图案、第二导电性图案以及透明导电膜的电位的状态的纵向剖视图，其中，图45A示出窄视场模式的状态，图45B示出中间模式的状态，以及图45C示出宽视场模式的状态；
图46A和图46B示出根据另一示例性实施方式的电子设备的示图，其中，图46A是使用触摸面板进行输入的设备，以及图46B是使用触摸面板、键盘以及鼠标进行输入的设备；
图47是示出在第一示例性实施方式的光学元件中第一导电性图案及第二导电性图案与光透射区域的相对位置移位的情况的纵向剖视图；
图48A至图48D示出第五示例性实施方式的光学元件中第一导电性图案、第二导电性图案、第三导电性图案和透明导电膜的电位的状态的纵向剖视图，其中，图48A示出窄视场模式的状态，图48B示出第一中间模式的状态，图48C示出第二中间模式的状态，以及图48D示出宽视场模式的状态；
图49是通过应用第一示例性实施方式的光学元件中第一导电性图案、第二导电性图案以及光透射区域的布局来实现上下左右四个方向的可视角度的限制的情况下、从显示面的法线方向示出光学元件的另一构成例的表面图；
图50是通过应用第一示例性实施方式的光学元件中第一导电性图案、第二导电性图案以及光透射区域的布局来实现上下左右四个方向的可视角度的限制的情况下、从显示面的法线方向示出光学元件的又一构成例的表面图；
图51是通过应用第一示例性实施方式的光学元件中第一导电性图案、第二导电性图案以及光透射区域的配置来实现上下左右四个方向的可视角度的限制的情况下、从显示面的法线方向示出光学元件的又一构成例的表面图；
图52A和图52B示出第一示例性实施方式的光学元件中的条状的光透射区域的两端被树脂完全密封的结构的图示，其中，图52A是其俯视图，以及图52B是其立体图；
图53示出第一示例性实施方式的光学元件中的条状的光透射区域的整个外周被树脂密封的结构的图示；以及
图54A和图54B示出在第六示例性实施方式的光学元件中光透射区域以从第一透明基板的表面到达第二透明基板的表面的方式配置在整个元件区域的未配置有第一导电性图案和第二导电性图案的部分中的结构的图示，其中，图54A是其俯视图，以及图54B是其立体图。
具体实施方式
以下，参照附图对用于实施本发明的方式(以下，称作“示例性实施方式”)进行说明。在本说明书和附图中，对实质上相同的结构部件使用相同的附图标记。注意到图中绘出的形状的尺寸和比例不一定与实际形状的尺寸和比例一致。(第一示例性实施方式)
图1A和图1B示出在窄视场模式下第一示例性实施方式的光学元件的示图，其中，图1A是示出以与光学元件的显示面正交的面剖开光学元件的纵向剖视图，图1B是示出法线方向的显示面的表面图。图2A和图2B是示出在窄视场模式和宽视场模式之间的中间状态(以下，称作中间模式)下第一示例性实施方式的光学元件的示图，其中，图2A是示出以与光学元件的显示面正交的面剖开光学元件的纵向剖视图，图2B是示出法线方向的显示面的表面图。图3A和图3B示出在宽视场模式下第一示例性实施方式的光学元件的示图，其中，图3A是示出以与光学元件的显示面正交的面剖开光学元件的纵向剖视图，图3B是示出法线方向的显示面的表面图。将在下面详述根据第一示例性实施方式的光学元件。
在下文说明电泳粒子的表面电荷是(-)的情况，但通过使电极的极性颠倒也能够应对电泳粒子的表面电荷是(+)的情况。
第一示例性实施方式的光学元件100包括：第一透明基板110；与第一透明基板110相对设置的第二透明基板115；配置在第一透明基板110的与第二透明基板115相对的面上的第一导电性图案250和第二导电性图案270；光透射区域120，光透射区域120以从第一透明基板110的表面到达第二透明基板115的表面的方式分别配置在第一导电性图案250和第二导电性图案270之间，并且其图案横跨元件区域；透明导电膜125，透明导电膜125设置在第二透明基板115的与第一透明基板110相对的面上；以及电泳元件140，电泳元件140配置在相邻的光透射区域120之间，并且是特定电荷的遮光性电泳粒子141和透射性分散材料142的混合。
光透射区域120是以使其下表面121和上表面122分别到达第一透明基板110和第二透明基板115的方式配置的结构体(透明树脂图案)。光透射区域120在纵向上的形状在元件区域的横向、即图1A的纸面的垂直方向或图1B的上下方向的整个区域上连续，图案的端部与元件区域的端部相同。即使图案的端部延伸到比元件区域的端部更外侧的位置，也没有问题。这在以下的实施方式中也是相同的。
第一导电性图案250和第二导电性图案270与光透射区域120的情况相同，在元件区域的横向上也是连续的。
更具体而言，第一示例性实施方式的光学元件100包括：第一透明基板110；与第一透明基板110相对并与第一透明基板110之间有间隔地设置的第二透明基板115；第一导电性图案250和第二导电性图案270，第一导电性图案250和第二导电性图案270以横跨元件区域的方式平行且交替地设置在第一透明基板110的与第二透明基板115相对的面上；光透射区域120，光透射区域120以从第一透明基板110的表面到达第二透明基板115的表面的方式配置在第一导电性图案250和第二导电性图案270之间并横跨元件区域；配置在第二透明基板115的与第一透明基板110相对的面的整个区域上的透明导电膜125；以及电泳元件140，电泳元件140配置在相邻的光透射区域120之间，并为特定电荷的遮光性电泳粒子141和透射性的分散材料142的混合。
图1A和图1B中所示的窄视场模式通过电压施加控制模块145的操作将第一导电性图案250和第二透明导电性图案270以及透明导电膜125分别设为相同的电位，从而将配置在各光透射区域120之间的间隙中的电泳元件140中的电泳粒子141均匀地分散到分散材料142内来实现(参照图45A)。在窄视场模式中，如图9A和图9B所示，在透明导电膜125和第一导电性图案250之间以及透明导电膜125和第二导电性图案270之间的全部间隙中，电泳粒子141均匀地分散到分散材料142内，因此相邻的光透射区域120之间的间隙全部遮光。因此，如图9B和图9C所示，能够实现最窄可视范围。
同时，通过电压施加控制模块145的操作将透明导电膜125相对于第一导电性图案250的相对电位设定为与电泳粒子141的表面电荷相同的极性，而使电泳粒子141聚集于第一导电性图案250的表面附近来实现图2A和图2B中所示的中间模式(参照图45B)。此时，第二导电性图案270和透明导电膜125为相同电位(参照图45B)。在透明导电膜125和第二导电性图案270之间，如图10A和图10B所示，电泳粒子141均匀地分散在分散材料142内。因此，光能够以相邻的光透射区域120之间的间隙中2列中的1列的比例倾斜地透过电泳元件140。因此，如图10B和图10C所示，能够实现比窄视场模式更宽的视野范围。
另外，图3A和图3B中所示的宽视场模式通过电压施加控制模块145的操作使电泳粒子141聚集于第一导电性图案250和第二导电性图案270的表面附近来实现(参照图11A和图11B)。此时，第一导电性图案250和第二导电性图案270为相同电位(参照图45C)，透明导电膜125相对于第一导电性图案250和第二导电性图案270的相对电位是与电泳粒子141的表面电荷的电位相同的极性(参照图45C)，在透明导电膜125和第一导电性图案250之间电泳粒子141在分散材料142中聚集于第一导电性图案250，在透明导电膜125和第二导电性图案270之间电泳粒子141也在分散材料142中聚集于第二导电性图案270。因此，在宽视场模式中，光能够倾斜地透过相邻的光透射区域120之间的所有的间隙。因此，如图11A和图11B所示，能够获得比中间模式更广的可视范围。
如上所述，如图45A、图45B和图45C所示，通过电压施加控制模块145控制第一导电性图案250、第二导电性图案270以及透明导电膜125的电位，实现窄视场模式、中间模式以及宽视场模式的显示。电压施加控制模块145是通过根据来自外部的信号调整施加于第一导电性图案250、第二导电性图案270以及透明导电膜125的电压来改变第一导电性图案250、第二导电性图案270以及透明导电膜125的各极性的单元。
如上所述，将第一导电性图案250和第二导电性图案270这样的两种类型的导电性图案平行且交替地配置在第一透明基板110的表面上，并通过电压施加控制模块145独立地控制透明导电膜125和各类型的导电性图案250、导电性图案270之间的电位差。
因此，在图1A和图1B所示的窄视场模式中，如图45A所示，将第一导电性图案250、第二导电性图案270以及透明导电膜125全部设定为相同的电位，因此能够实现电泳元件140中的电泳粒子141均匀地分散的状态。
另外，在图2A和图2B所示的中间模式中，如图45B所示，将透明导电膜125相对于第一导电性图案250的相对电位设定为与电泳粒子141的表面电荷的极性相同的极性，从而在第一导电性图案250和透明导电膜125之间的电泳元件140中使电泳粒子141聚集于第一导电性图案250的表面附近，并通过将第二导电性图案270和透明导电膜125设定为相同的电位从而使在第二导电性图案270和透明导电膜125之间的电泳元件140中的电泳粒子141分散于整个分散材料142中，从而实现在由第一导电性图案250和第二导电性图案270构成的图案的列中在每隔一列中电泳粒子141聚集于导电性图案的状态和分散的状态。
另外，在图3A和图3B所示的宽视场模式中，如图45C所示，将第一导电性图案250和第二导电性图案270设定为相同的电位，并将透明导电膜125相对于第一导电性图案250和第二导电性图案270的相对电位设定为与电泳粒子141的表面电荷相同的极性，从而实现在第一导电性图案250以及第二导电性图案270与透明导电膜125之间的所有的电泳元件140中电泳粒子141聚集于第一导电性图案250和第二导电性图案270的表面附近的状态，即在由第一导电性图案250和第二导电性图案270构成的图案的所有的列中电泳粒子141聚集于导电性图案的状态。
如上所述，在第一示例性实施方式的光学元件100中，与图40A和图43A中所示的相关技术不同，更改了使电泳粒子141保留在从透明导电膜123和透明导电膜125之间的中间位置到透明导电膜123的区间的这种公知的技术思想，即假定通过改变用于对相邻的光透射区域120之间的区间进行遮光的遮光模块(分散材料142的分散有电泳粒子141的部分)的高度来实现中间模式的技术思想。
选择使存在于第一导电性图案250和透明导电膜125之间的电泳粒子141完全分散于第一导电性图案250和透明导电膜125之间的状态、即夹着第一导电性图案250的光透射区域120被遮光模块(在分散材料142的整个区域上分散的电泳粒子141)遮光的状态，或者使存在于第一导电性图案250和透明导电膜125之间的电泳粒子141聚集于第一导电性图案250的附近的状态、即、将夹着第一导电性图案250的光透射区域120之间的遮光模块移除后的状态。
同时，选择使存在于第二导电性图案270和透明导电膜125之间的电泳粒子141完全分散于第二导电性图案270和透明导电膜125之间的状态、即、夹着第二导电性图案270的光透射区域120被遮光模块(分散在分散材料142的整个区域上的电泳粒子141)遮光的状态，或者使存在于第二导电性图案270和透明导电膜125之间的电泳粒子141聚集于第二导电性图案270的附近的状态、即、将夹着第二导电性图案270的光透射区域120之间的遮光模块移除之后的状态。
该实施方式被构成为通过改变两组选择状态的组合方式，改变对一系列的光透射区域120之间进行分隔和遮光的遮光模块(分散于分散材料142的整个区域上的电泳粒子141)的存在的间隔，调整可倾斜地通过光学元件100的光的角度。因此，除窄视场模式和宽视场模式以外，特别地，还可以无论时间推移都能够稳定地维持中间模式。
这是因为即使时间推移也不会产生由电泳粒子141的分散引起的状态变化。
总之，通过独立地控制作为配置于第一透明基板110上的多种类型的导电性图案的第一导电性图案250和第二导电性图案270，能够针对各导电性图案250、270使电泳粒子141动作。因此，即使不使电泳粒子141分散到中途状态，通过以各种方式改变对一系列光透射区域120进行分隔和遮光的遮光模块(在分散材料142的整个区域上配置的电泳粒子141)的存在的间隔，也能够调整能够倾斜地通过光学元件100的光的角度。因此，除窄视场模式和宽视场模式以外，还能够特别地无论时间推移都稳定地维持中间模式。
图1至图3中所示的光学元件100是能够在窄视场模式中限制两个方向(例如，左右方向)的可视角度的结构。当在窄视场模式中需要限制四个方向(例如，上下左右方向)的可视角度的情况下，可采用图49至图51中所示的结构中的一个结构。
图49是以下情况：第一导电性图案250和第二导电性图案270分别包括：横跨元件区域的主部250a、270a；以及多个副部250b、270b，多个副部250b、270b以预定间距形成在主部250a、270a的两侧，以正交状态连接到主部250a、270a并从主部250a、270a延伸至邻接主部250a、270a的主部270a、250a的最近区域，通过使间距偏移，沿主部250a、270a的延伸方向以直线状排列，并且彼此相邻的第一导电性图案250的副部250b和第二导电性图案270的副部270b平行且交替地配置成以直线状排列。
图50是以下情况：第一导电性图案250和第二导电性图案270分别包括：横跨元件区域的主部250a、270a；多个副部250b、270b，多个副部250b、270b以特定间距形成在主部250a、270a的两侧，以正交状态连接到主部250a、270a并从主部250a、270a延伸至主部270a、250a的邻接主部250a、270a的最近区域，并在不使间距偏移的情况下，沿主部250a、270a的延伸方向以直线状排列，并且彼此相邻的第一导电性图案250的副部250b和第二导电性图案270的副部270b平行且交替地配置成以直线状排列。
图51是以下情况：第一导电性图案250和第二导电性图案270分别由沿横跨元件区域的方向延伸的第一直线部250c、270c、与沿与第一直线部250c、270c正交的方向延伸的第二直线部250d、270d的重复构成，并且第一导电性图案250的第一直线部250c的长度、第二导电性图案270的第一直线部270c的长度、第一导电性图案250的第二直线部250d的长度、第二导电性图案270的第二直线部270d的长度相同。
如图1至图3中所示的光学元件100的情况，在上述的情况中的图49和图50所示的情况中，第一导电性图案250的主部250a和第二导电性图案270的主部270a平行且交替地配置成以一定间隔横跨元件区域，第一导电性图案250的副部250b和第二导电性图案270的副部270b平行且交替地配置以在与主部250a和主部270a正交的方向上纵跨元件区域。因此，在窄视场模式中，通过相互平行的主部250a和主部270a的组合能够限制在上下两个方向的可视角度，并且通过相互平行的副部250b和副部270b的组合能够限制在左右两个方向的可视角度、即、在总共四个方向上的可视角度。另外，在图51所示的情况中，构成第一导电性图案250的一部分的第一直线部250c和构成第二导电性图案270的一部分的第一直线部270c平行且交替地配置成以一定的间隔横跨元件区域，构成第一导电性图案250的一部分的第二直线部250d和构成第二导电性图案270的一部分的第二直线部270d在与构成第一导电性图案250的一部分的第一直线部250c和构成第二导电性图案270的一部分的第一直线部270c正交的方向上平行且交替地配置。因此，通过相互平行的第一直线部250c和第一直线部270c的组合能够限制在上下两个方向的可视角度，通过相互平行的第二直线部250d和第二直线部270d的组合能够限制在左右两个方向的可视角度、即窄视场模式中四个方向的可视角度。
图4是示出根据第一示例性实施方式1的光学元件100的制造方法的剖视图。以下，对根据第一示例性实施方式的光学元件100的制造方法的实施例的概略进行说明。
根据第一示例性实施方式的光学元件100的制造方法包括如下步骤。
在第一透明基板110的表面上分别形成第一导电性图案250和第二导电性图案270的步骤(参照图4A)。
将透明感光性树脂层150形成为作为光透射区域120的负型光致抗蚀膜的步骤(参照图4B)。
通过经由设有掩膜图案161的光掩膜160向透明感光性树脂层150照射曝光165来曝光透明感光性树脂层150的步骤(参照图4C)。此时，以使第一导电性图案250和第二导电性图案270各自的位置与掩膜图案161重叠的方式，控制光掩膜160和第一透明基板110的位置。
通过使曝光后的透明感光性树脂层150显影来形成相互分离的多个光透射区域120的步骤(参照图4D)。
将包括透明导电膜125的第二透明基板115配置成与光透射区域120的表面紧密配合的步骤(参照图4E)。
然后，将电泳元件140填充到第一导电性图案250、第二导电性图案270、透明导电膜125、以及光透射区域120之间的空隙中的步骤(参照图4F)。
在上述步骤中，将包括透明导电膜125的第二透明基板115配置在光透射区域120的表面上的步骤以及将电泳元件140填充到第一导电性图案250、第二导电性图案270、透明导电膜125、以及光透射区域120之间的空隙中的步骤可以颠倒。
该情况下，在进行图4A至图4D的步骤之后，如图5所示，进行将电泳元件140填充到光透射区域120之间的步骤(参照图5E)。然后，进行将包括透明导电膜125的第二透明基板115配置在光透射区域120和电泳元件140的表面上的步骤(参照图5F)。
另外，在如上所述使用光掩膜160曝光透明感光性树脂层150时掩膜图案161的位置偏离第一导电性图案250和第二导电性图案270的情况下，由此形成为光学元件950，在该光学元件950中，第一导电性图案250的一部分和第二导电性图案270的一部分在俯视图中配置成与光透射区域120的一部分重叠(参照图47)。
在该情况下，由于第一导电性图案250的一部分和第二导电性图案270的一部分配置成从光透射区域120露出、即、第一导电性图案250的一部分和第二导电性图案270的一部分配置成当从光学元件950的显示面的法线方向观察时的俯视图中与光透射区域120的一部分重叠，因此也能够进行动作。
接下来，对光学元件100进行更详细的说明。
如图1A和图1B所示，光学元件100包括第一透明基板110。第一透明基板110由玻璃、PET(聚对苯二甲酸乙二醇酯)、PC(聚碳酸酯)、PEN(聚萘二甲酸乙二醇酯)等制成。
第一导电性图案250和第二导电性图案270形成在第一透明基板110上。第一导电性图案250和第二导电性图案270由铝、铬、铜、铬氧化物、或碳纳米管等导电性材料、或ITO、ZnO、IGZO或导电纳米线等透明导电性材料构成。
在第一透明基板110上的第一导电性图案250和第二导电性图案270之间形成光透射区域120。
在各光透射区域120之间配置作为电泳粒子141和分散材料142的混合的电泳元件140。
光透射区域120的高度优选落在30μm到300μm的范围内，在第一示例性实施方式中是60μm。光透射区域120的宽度优选落在1μm到150μm的范围内，在第一示例性实施方式中是20μm。
另外，各光透射区域120之间的间隙的宽度优选落在0.25μm到40μm的范围内，在第一示例性实施方式中是5μm。另外，第一导电性图案250和第二导电性图案270的膜厚度优选落在10nm到1000nm的范围内，在第一示例性实施方式中是300nm。
图12A和图12B示出光透射区域120和导电性图案250、导电性图案270的配置例。光透射区域120形成为条状。
注意，图12B中所示的A-B方向的窄视场模式中的可视角度被限制于大约±30度。
此外，在图12A和图12B所示的结构中，如图52A和图52B所示，树脂128被配置成完全密封相邻的条状光透射区域120之间的间隙的两端。通过以这种方式将相邻的条状的光透射区域120之间的间隙的两端完全密封，配置在第一导电性图案250和第二导电性图案270上的电泳元件140相互完全分离。因此，当通过一个导电性图案驱动电泳元件140时，能够防止对另一个导电性图案上的电泳元件140的直接影响。如图53所示，树脂128不仅可配置在条状的光透射区域120的两端，还可以配置在光透射区域120的整个周围。
接下来，参照图4对根据第一示例性实施方式的光学元件100的制造步骤进行更详细的说明。
首先，在由玻璃、PET、PC或PEN构成的第一透明基板110的表面上形成第一导电性图案250和第二导电性图案270(参照图4A)，并在第一导电性图案250和第二导电性图案270上形成透明感光性树脂层150(参照图4B)。第一导电性图案250和第二导电性图案270可通过使用铝、铬、铜、铬氧化物、或碳纳米管等导电性材料、或使用ITO、ZnO、IGZO、或导电性纳米线等透明导电性材料来形成。在第一示例性实施方式中使用ITO。
作为透明感光性树脂层150的形成方法，例如，可使用挤压式涂布机、线材涂布机、涂抹器、干膜转印、喷涂、以及丝网印刷等任一沉积方法。透明感光性树脂层150的厚度优选在30μm到300μm的范围内，在第一示例性实施方式中是60μm。透明感光性树脂层150所使用的透明感光性树脂例如是Microchem的化学增幅型光刻胶(商品名“SU-8”)。
该透明感光性树脂的特征如下。
其是环氧树脂类(具体而言，双酚A酚醛清漆甘油醚衍生物)的负型抗蚀剂，通过使用当照射紫外线时由光引发剂产生的酸，负性抗蚀剂使硬化单体聚合。
其在可见光区域中具有极高的透明性。
透明感光性树脂中包含的硬化单体在硬化前的分子量较小，使得其极易溶解于例如环戊酮、丙二醇甲醚乙酸酯(PEGMEA)、γ-丁内酯(GBL)、或甲基异丁基酮(MIBK)等溶剂中。因此，很容易形成厚膜。
即使对于近紫外区域的波长，光透射性也非常好，因此即使形成为厚膜时紫外线也能够透射。
由于具有上述的特征，因此能够形成宽高比大于或等于3的高宽高比的图案。
在硬化性单体中存在许多官能团，因此硬化后的硬化单体成为非常高密度的交联，该交联在热学和化学上都极其稳定。因此，能够容易进行形成图案后的加工。
当然，透明感光性树脂层150不仅限于透明感光性树脂(商品名“SU-8”)，只要材料具有相同的特性，则可以使用任何的光固化材料。
接下来，使用光掩膜160的掩膜图案161将透明感光性树脂层150图案化(参照图4C)。曝光所使用的光165是平行光。光源使用UV光源，照射波长为365nm的UV光作为曝光165。此时的曝光量优选在50mJ/cm2到1000mJ/cm2的范围，在第一示例性实施方式中为200mJ/cm2。
在曝光后进行显影。接下来，在120度下热退火三十分钟从而形成光透射区域120(参照图4D)。利用SU-8形成的光透射区域120的折射率为1.5到1.6。
接下来，在光透射区域120上形成包括透明导电膜125的第二透明基板115(参照图4E)。通过将光透射区域120的顶面和透明导电膜125密接并进一步使用未图示的树脂粘结/密封第一透明基板110的外周部，固定第二透明基板115。此时使用的粘结剂可以是热硬化型或者UV硬化型。
最后，在第一透明基板110与第二透明基板115之间的间隙中填充电泳元件140(参照图4F)。电泳元件140是电泳粒子141和分散材料142的混合。
如上所述，图4E所示的包括另一透明导电膜125的第二透明基板115的配置、以及图4F所示的电泳元件140填充在各光透射区域120之间的间隙中的顺序可以颠倒(参照图5)。
图6是示出根据第一示例性实施方式的光学元件100的又一制造步骤的剖视图。以下，对光学元件100的又一制造步骤进行详细说明。
首先，在由玻璃、PET、PC或PEN制成的第二透明基板115的表面上形成透明导电膜125(参照图6A)。在透明导电膜125上形成透明感光性树脂层150(参照图6B)。
接下来，通过使用光掩膜160的掩膜图案161将透明感光性树脂层150图案化(参照图6C)。在曝光之后执行显影，接下来，在120度下热退火30分钟从而形成光透射区域120(参照图6D)。
接下来，在光透射区域120上配置包括第一导电性图案250和第二导电性图案270的第一透明基板110(参照图6E)。最后，在第一透明基板110和第二透明基板115之间的间隙中填充电泳元件140(参照图6F)。此时，控制透明基板110的位置，使得第一导电性图案250的至少一部分和第二导电性图案270的至少一部分从光透射区域120向光透射区域120之间的间隙露出。
图6E所示的进行包括第一导电性图案250和第二导电性图案270的第一透明基板110的配置、以及图6F所示的电泳元件140向各光透射区域120之间的间隙中的填充的顺序可以颠倒。
(第二示例性实施方式)
图13是示出第二示例性实施方式的光学元件200的剖视图。以下，对第二示例性实施方式的光学元件200进行详细说明。
如图13所示，在第二示例性实施方式中，将第一导电性遮光图案220和第二导电性遮光图案230配置在第一透明基板110的表面上。第一导电性遮光图案220和第二导电性遮光图案230的膜厚度优选设在10nm到1000nm的范围内，在第二示例性实施方式中为300nm。作为第一导电性遮光图案220和第二导电性遮光图案230的构成材料，可以使用铝、铬、铜、铬氧化物、或碳纳米管等。在第二示例性实施方式中使用铝。
第二示例性实施方式中光透射区域120的形成方法与第一示例性实施方式不同。图14是示出根据第二示例性实施方式的光学元件200的制造方法的剖视图。
首先，在由玻璃、PET、PC或PEN构成的第一透明基板110的表面上形成第一导电性图案220和第二导电性图案230(参照图14A)，并在第一导电性图案220和第二导电性图案230上形成透明感光性树脂层150(参照图14B)。然后，通过使用第一导电性遮光图案220和第二导电性遮光图案230作为光掩膜从第一透明基板110的背面侧照射曝光165从而进行透明感光性树脂层150的图案化(参照图14C)。此时的曝光量优选为100mJ/cm2到1000mJ/cm2，在第二示例性实施方式中是200mJ/cm2。
通过使用第一导电性遮光图案220和第二导电性遮光图案230作为光掩膜形成透明感光性树脂层150的图案，由此能够获得光透射区域120、第一导电性遮光图案220以及第二导电性遮光图案230的相对位置成为自身相互互补的关系这样的效果。因此，能够确保第一导电性遮光图案220和第二导电性遮光图案230从光透射区域120向光透射区域120之间的间隙完全露出的状态。
第二示例性实施方式的其他结构、操作、效果与第一示例性实施方式中所述的结构、作用、效果相同。
(第三示例性实施方式)
图7A至7C示出根据第三示例性实施方式的光学元件300的纵向剖视图，其中，图7A是示出窄视场模式中光学元件300的状态的纵向剖视图，图7B是示出中间模式中光学元件300的状态的纵向剖视图，以及图7C是示出宽视场模式中光学元件300的状态的纵向剖视图。在图7A、图7B和图7C中，对与图1A、图2A和图3A的部件相同的部件标注与图1A、图2A和图3A相同的附图标记。在下文中，对根据第三示例性实施方式的光学元件300进行详细说明。
如图7A、图7B和图7C所示，在第三示例性实施方式中，在配置有第一导电性图案250和第二导电性图案270的第一透明基板110与光透射区域120之间配置保护罩膜130。
保护罩膜130的膜厚度优选设在10nm至1000nm的范围内，在第三示例性实施方式中为300nm。作为用于保护罩膜130的构成材料，可以是氧化硅膜、氮化硅膜、氮氧化硅膜等，在第三示例性实施方式中使用氧化硅膜。另外，虽然在图7A、图7B、图7C中在配置有第一导电性图案250和第二导电性图案270的第一透明基板110的整个表面上形成有保护罩膜130，但不是必须的。仅需要覆盖第一导电性图案250和第二导电性图案270的表面。
根据上述的结构，由于第一导电性图案250和第二导电性图案270被保护罩膜130覆盖，因此能够防止第一导电性图案250及第二导电性图案270与电泳元件140之间的接触。因此，不会发生电泳元件140与第一导电性图案250和第二导电性图案270的附接而引起的操作的恶化等，因此能够实现操作稳定性更好的可视范围控制。另外，作为保护电泳元件140的环境，通过对第一示例性实施方式的结构添加保护罩膜，能够提高气密性。由此能够实现良好的可靠性的光学元件300。
第三示例性实施方式的其他结构、操作、效果与第一和第二示例性实施方式中所述的其他结构、操作、效果相同。
(第四示例性实施方式)
图8A至8C示出根据第四示例性实施方式的光学元件400的纵向剖视图，其中，图8A是示出在窄视场模式下光学元件400的状态的纵向剖视图，图8B是示出在中间模式下光学元件400的状态的纵向剖视图，图8C是示出在宽视场模式下光学元件400的状态的纵向剖视图。在图8A、图8B和图8C中，对与图1A、图2A和图3A相同的部件标注与图1A、图2A和图3A相同的附图标记。以下，对根据第四示例性实施方式的光学元件400进行详细说明。
如图8A、图8B、图8C所示，在第四示例性实施方式中，与第三示例性实施方式的情况相同，在第一透明基板110上形成第一导电性图案250、第二导电性图案270、保护罩膜130以及光透射区域120，在光透射区域120的上表面上配置第二透明基板115，第二透明基板115包括在透明导电膜125的表面上层叠的第二保护罩膜135。
第二保护罩膜135的膜厚度优选在10nm至1000nm的范围内，在第四示例性实施方式中为300nm。作为用于第二保护罩膜135的构成材料，可以是氧化硅膜、氮化硅膜、氮氧化硅膜等，在第四示例性实施方式中使用氧化硅膜。另外，虽然在图8A、图8B、图8C中在透明导电膜125和光透射区域120之间还形成有第二保护罩膜135，但不是必须的。仅需要覆盖透明导电膜125的不与光透射区域120接触的区域。
根据上述的结构，能够防止透明导电膜125和电泳元件140之间的接触。因此，不会发生电泳元件140与透明导电膜125的附接等，因此能够实现良好的操作稳定性的可视范围控制。另外，作为保护电泳元件140的环境，通过对第三示例性实施方式的结构添加第二保护罩膜135，能够进一步提高气密性，由此能够实现具有良好的可靠性的光学元件400。
第四示例性实施方式的其他结构、操作和效果与第一、第二和第三示例性实施方式中所述的其他结构、操作和效果相同。
(第五示例性实施方式)
图15至图18是示出第五示例性实施方式的光学元件600的示图。图15是示出在窄视场模式下光学元件600的状态的纵向剖视图，图16是示出在第一中间模式下光学元件600的状态的纵向剖视图，图17是示出在第二中间模式下光学元件600的状态的纵向剖视图，以及图18是示出在宽视场模式下光学元件600的状态的纵向剖视图。另外，图23A和图23B示出第五示例性实施方式的光学元件600的光透射区域120、第一导电性图案250、第二导电性图案270、以及第三导电性图案290的位置关系，其中，图23A是其俯视图，图23B是其立体图。在图15至图18和图23A、图23B中，对与图1A、图2A、图3A和图12A、图12B相同的部件标注与图1A、图2A、图3A和图12A、图12B相同的附图标记。以下，对根据第五示例性实施方式的光学元件600进行详细说明。
第五示例性实施方式的光学元件600包括：第一透明基板110；与第一透明基板110相对设置的第二透明基板115；配置在第一透明基板110的与第二透明基板115相对的面上的第一导电性图案250、第二导电性图案270以及第三导电性图案290；光透射区域120，光透射区域120以从第一透明基板110的表面到达第二透明基板115的表面的方式分别配置在第一导电性图案250、第二导电性图案270以及第三导电性图案290之间，并且光透射区域120的图案横跨元件区域；配置在第二透明基板115的与第一透明基板110相对的面上的透明导电膜125；以及电泳元件140，电泳元件140配置在相邻的光透射区域120之间，并且为特定电荷的遮光性电泳粒子141和透射性的分散材料142的混合。
更具体而言，第五示例性实施方式的光学元件600包括：第一透明基板110；与第一透明基板110相对并与第一透明基板110之间有间隔地设置的第二透明基板115；以一定间隔按顺序地平行并重复地配置在第一透明基板110的与第二透明基板115相对的面上并横跨元件区域的第一导电性图案250、第二导电性图案270以及第三导电性图案290；光透射区域120，光透射区域120以从第一透明基板110的表面到达第二透明基板115的表面的方式配置在第一导电性图案250和第二导电性图案270之间、第二导电性图案270和第三导电性图案290之间、以及第三导电性图案290和第一导电性图案250之间，以横跨元件区域；配置在第二透明基板115的与第一透明基板110相对的面的整个区域上的透明导电膜125；以及电泳元件140，电泳元件140配置在相邻的光透射区域120之间并为特定电荷的遮光性电泳粒子141和透射性的分散材料142的混合。
通过电压施加控制模块145的操作将第一导电性图案250、第二导电性图案270、第三导电性图案290、以及透明导电膜125分别设为相同的电位，从而将配置在各光透射区域120之间的间隙中的电泳元件140中的电泳粒子141均匀地分散到分散材料142内来实现图15中所示的窄视场模式(参照图48A)。在窄视场模式中，如图19A和图19B所示，在透明导电膜125和第一导电性图案250之间、透明导电膜125和第二导电性图案270之间、以及透明导电膜125和第三导电性图案290之间的全部间隙中，电泳粒子141均匀地分散到分散材料142内，因此相邻的光透射区域120之间的间隙全部处于遮光状态。因此，如图19B和图19C所示，能够实现最窄可视范围。
同时，通过电压施加控制模块145的操作将透明导电膜125相对于第一导电性图案250的相对电位设为与电泳粒子141的表面电荷相同的极性，而仅使在透明导电膜125和第一导电性图案250之间的电泳粒子141聚集于第一导电性图案250的表面附近来实现图16中所示的第一中间模式(参照图48B)。此时，第二导电性图案270及第三导电性图案290和透明导电膜125为相同电位(参照图48B)。在透明导电膜125和第二导电性图案270之间以及透明导电膜125和第三导电性图案290之间，如图20A和图20B所示，电泳粒子141均匀地分散在分散材料142内。因此，光能够以相邻的光透射区域120之间的间隙中3列中的1列的比例倾斜地透射电泳元件140。因此，如图20B和图20C所示，能够实现比窄视场模式更宽的视野范围。
另外，通过电压施加控制模块145的操作，将第一导电性图案250和第二导电性图案270设为相同的电位，并将透明导电膜125相对于第一导电性图案250和第二导电性图案270的相对电位设为与电泳粒子141的表面电荷相同的极性，而仅使在透明导电膜125和第一导电性图案250之间的电泳粒子141聚集于第一导电性图案250的表面附近，以及使在透明导电膜125和第二导电性图案270之间的电泳粒子141聚集于第二导电性图案270的表面附近，来实现图17中所示的第二中间模式(参照图48C)。此时，第三导电性图案290和透明导电膜125为相同电位(参照图48C)。在透明导电膜125和第三导电性图案290之间，如图21A和图21B所示，电泳元件140中的电泳粒子141均匀地分散在分散材料142内。因此，光能够在相邻的光透射区域120之间的间隙中3列中的2列的比例倾斜地透射电泳元件140。因此，如图21B和图21C所示，能够实现比第一中间模式更宽的视野范围。
另外，通过电压施加控制模块145的操作将第一导电性图案250和第二导电性图案270设定为相同的电位并将透明导电膜125相对于第一导电性图案250、第二导电性图案270以及第三导电性图案290的相对电位设为与电泳粒子141的表面电荷相同的极性(参照图48D)，而使电泳粒子141在透明导电膜125和第一导电性图案250之间聚集于第一导电性图案250的表面附近，使电泳粒子141在透明导电膜125和第二导电性图案270之间聚集于第二导电性图案270的表面附近，使电泳粒子141在透明导电膜125和第三导电性图案290之间聚集于第三导电性图案290的表面附近来实现图18中所示的宽视场模式(参照图22A、图22B)。在宽视场模式中，光能够沿倾斜方向透射相邻的光透射区域120之间的全部间隙。因此，如图22B和图22C所示，能够实现比第二中间模式更宽的可视范围。
如上所述，通过如图48A、图48B、图48C、图48D所示的电压施加控制模块145，控制第一导电性图案250、第二导电性图案270、第三导电性图案290与透明导电膜125的电位，能够实现窄视场模式、中间模式、宽视场模式的显示。电压施加控制模块145是通过根据来自外部的信号来调整施加于第一导电性图案250、第二导电性图案270、第三导电性图案290以及透明导电膜125的电压由此改变第一导电性图案250、第二导电性图案270、第三导电性图案290以及透明导电膜125的各极性的单元。
如上所述，与图40A和图43A中所示的相关技术不同，在第五示例性实施方式的光学元件600中，更改了使电泳粒子141保留在从透明导电膜123和透明导电膜125之间的中间位置到透明导电膜123的区间的这种公知的技术思想，即、假定通过改变用于对相邻的光透射区域120之间的区间进行遮光的遮光模块(分散材料142的分散有电泳粒子141的部分)的高度来实现中间模式的技术思想。
选择使存在于第一导电性图案250和透明导电膜125之间的电泳粒子141完全分散于第一导电性图案250和透明导电膜125之间的状态、即夹着第一导电性图案250的光透射区域120被遮光模块(在分散材料142的整个区域上设置的电泳粒子141)遮光的状态，或者使存在于第一导电性图案250和透明导电膜125之间的电泳粒子141聚集于第一导电性图案250的附近的状态、即、将夹着第一导电性图案250的光透射区域120之间的遮光模块移除后的状态。
另一方面，选择使存在于第二导电性图案270和透明导电膜125之间的电泳粒子141完全分散于第二导电性图案270和透明导电膜125之间的状态、即、夹着第二导电性图案270的光透射区域120被遮光模块(设置在分散材料142的整个区域上的电泳粒子141)遮光的状态，或者使存在于第二导电性图案270和透明导电膜125之间的电泳粒子141聚集于第二导电性图案270的附近的状态、即、将夹着第二导电性图案270的光透射区域120之间的遮光模块移除之后的状态。
另外，选择使存在于第三导电性图案290和透明导电膜125之间的电泳粒子141完全分散于第三导电性图案290和透明导电膜125之间的状态、即、夹着第三导电性图案290的光透射区域120被遮光模块(设置在分散材料142的整个区域上的电泳粒子141)遮光的状态，或者使存在于第三导电性图案290和透明导电膜125之间的电泳粒子141聚集于第三导电性图案290的附近的状态、即、将夹着第三导电性图案290的光透射区域120之间的遮光模块移除之后的状态。
该实施方式被构成为通过改变三组选择状态的组合方式，改变对一系列的光透射区域120进行分隔和遮光的遮光模块(设置于分散材料142的整个区域上的电泳粒子141)的存在的间隔，调整可倾斜地通过光学元件600的光的角度。因此，除窄视场模式和宽视场模式以外，还可以特别地无论时间推移都能够稳定地维持第一中间模式和第二中间模式。
这是因为即使时间推移也不会产生由电泳粒子141的分散引起的状态变化。
总之，通过独立地控制作为配置于第一透明基板110上的多种类型的导电性图案的第一导电性图案250、第二导电性图案270、以及第三导电性图案290，能够针对各导电性图案250、270、290使电泳粒子141动作。因此，即使不使电泳粒子141分散到中途状态，通过各种各样地改变对一系列光透射区域120进行分隔和遮光的遮光模块(设置于分散材料142的整个区域上的电泳粒子141)的存在的间隔，能够调整能够倾斜地通过光学元件600的光的角度。因此，在该情况下除窄视场模式和宽视场模式以外，还能够特别地无论时间推移都稳定地维持实现两个模式、即第一中间模式和第二中间模式的中间特性的中间模式。
第五示例性实施方式的其他结构、操作、效果与在第一示例性实施方式中所述的结构、操作、效果相同。
另外，也可采用如图24至图27所示的在第一导电性图案250、第二导电性图案270以及第三导电性图案290上形成有保护罩膜130的光学元件700。另外，也可以采用如图28至图31所示在透明导电膜125的表面上形成有第二保护罩膜135的光学元件800。其操作和效果分别与在第三示例性实施方式和第四示例性实施方式中所述的操作和效果相同。
(第六示例性实施方式)
图54A和图54B是示出第六示例性实施方式的光学元件1000的示图。图54A是示出光学元件1000的光透射区域120、第一导电性图案250、第二导电性图案270以及树脂128的位置关系的俯视图，以及图54B是光学元件1000的立体图。光透射区域120由一个图案构成，第一导电性图案250和第二导电性图案270被光透射区域120分离，因此树脂128可仅形成于第一导电性图案250和第二导电性图案270的取出部分上，由此能够减小树脂128的使用量。
(其他的示例性实施方式)
上述的本发明的光学元件不仅可应用于液晶显示装置，而且可应用包括对视频进行显示的显示面(显示面板)的其他显示装置、例如，包括有机EL显示器、无机EL显示器、LED显示器、等离子显示器、场致发射显示器(FED)、阴极射线管、荧光显示管等显示器的显示装置。
另外，作为使用本发明的光学元件的方式，可以是例如直接贴在显示面板的表面上使用光学元件的方式、光学元件装载在显示装置内的方式等各种方式。
以下，对各使用方式的构成例进行具体说明。此外，以使用第一示例性实施方式的光学元件100作为光学元件为例进行说明。
首先，对包括装载在内部的本发明的光学元件的显示装置进行说明。
图36示出包括装载在内部的本发明的光学元件的显示装置1400的构成例。显示装置1400包括：用作显示器的光学控制元件1800；照明光学装置1700，其用作对光学控制元件1800进行照明的背光源；以及配置在光学控制元件1800和照明光学装置1700之间的光学元件1100。
如在第一示例性实施方式中所述，光学元件1100是能够实现窄视场模式、中间模式、以及宽视场模式的超微细百叶窗。照明光学装置1700包括：以图36所示的冷阴极射线管为代表的光源1021；反射片1022；导光板1023；扩散板1024；棱镜片1025a；以及棱镜片1025b。透过棱镜片1025a和棱镜片1025b的光经由光学元件1100照射到光学控制元件1800。
导光板1023由丙烯酸树脂等形成，并且被构成为使来自光源1021的光入射到一个端面、入射光在导光板内传播并从表面(规定的侧面)均匀地射出。在导光板1023的背面侧配置有将来自背面的光朝向表面方向反射的反射片1022。虽然未图示，但也可在导光板1023的另一端面和侧面配置反射模块。
从导光板1023的表面射出的光经由扩散板1024和棱镜片1025a、棱镜片1025b入射到光学控制元件1800。扩散板1024用于使从导光板1023入射的光扩散。在导光板1023的左端和右端之间，由于其结构，射出光的亮度不同。因此，来自导光板1023的光被扩散板1024扩散。
棱镜片1025a和1025b提高从导光板1023经由扩散板1024入射的光的亮度。棱镜片1025a由沿规定方向以规定周期配置的多个棱镜构成。棱镜片1025b为相同结构，但是其棱镜的有序布置方向设计为与棱镜片1025a的棱镜的有序布置方向交叉。通过这些棱镜片1025a和1025b，能够提高被扩散板1024扩散的光的指向性。
虽然为了说明图36中所示的示例性实施方式使用冷阴极射线管作为光源，但光源不仅限于此。也可使用白色LED、三色LED等作为光源。另外，虽然为了说明示例性实施方式使用侧灯式光源，但光源不仅限于此。也可以使用直下式光源。
光学控制元件1800具有液晶层1032被两个基板1030a和1030b夹持的结构。基板1030a包括形成在其中一个面(液晶层1032侧的面)上的彩色滤光片1033，并且包括配置在另一面上的偏光板/相位差板1031a。偏光板/相位差板1031b配置在基板1030b的与液晶层1032侧相反的面上。在彩色滤光片1033中，R(红色)、G(绿色)、B(蓝色)的滤光片以矩阵配置在由吸收光的层所构成的黑色矩阵划分的区域中。各色滤光片与像素相对应，其间距固定。液晶层1032能够根据来自未图示的控制装置的控制信号，以像素为单位，切换透明状态和遮光状态。通过切换这些状态，以空间方式调制入射光。
在图36所示的显示装置1400中，透过棱镜片1025a和棱镜片1025b的光向偏光板/相位差板1031b入射。透过偏光板/相位差板1031b的光经由基板1030b向液晶层1032入射，并以像素为单位在其中进行空间调制。透过液晶层1032的光(调制光)依次透过彩色滤光片1033和基板1030a，并向偏光板/相位差板1031a入射。透过偏光板/相位差板1031a的光经由光学元件1100射出。虽然在图36中使用偏光板/相位差板1031a和1031b作为光学控制元件，但光学控制元件不仅限于此。也可以采用仅包括偏光板的结构。
根据上述的显示装置1400，通过光学元件1100，可使光学控制元件1800的照明用光收敛或者不收敛于画面正面方向。因此，可根据观察者的喜好，适当选择窄视野角的状态和宽视野角的状态。
另外，如图37所示的显示装置1500，可使用透明粘结层1060将光学元件1100贴合到光学控制元件1800的偏光板/相位差板1031b。通过将光学元件1100贴合到光学控制元件1800，能够抑制两者之间散射光的产生，因此能够提高透射率。因此，能够实现亮度更高的显示装置。
接下来，对通过将本发明的光学元件配置在显示面板的表面上使用本发明的光学元件的显示装置的方式进行说明。
图34示出在显示屏幕上配置本发明的光学元件的显示装置1200的构成例。参照图34，显示装置1200由用作显示器的光学控制元件1800、用作背光源的照明光学装置1700、以及光学元件1100构成。
如第一示例性实施方式所述，光学元件1100是能够实现窄视场模式、中间模式以及宽视场模式的超微细百叶窗。
照明光学装置1700包括：光源1021；反射片1022；导光板1023；扩散板1024；以及棱镜片1025a和棱镜片1025b。透过棱镜片1025a和棱镜片1025b的光对光学控制元件进行照明。在此，在光学元件1100的表面上也可形成用于防止刮擦的硬涂层和用于防止强光的防反射层。
对于上述显示装置1200，在显示装置1200的最前面，通过光学元件1100，能够使从光学控制元件1800射出的光收敛或者不收敛于画面正面方向。因此，透过光学元件110的光能够直接到达观察者。因此，与将光学元件1100装载在其内部的显示装置的情况相比，能够抑制从光学元件射出的光的散射、折射、反射等，因此能够实现分辨率更高的清晰图像。
如图35所示的显示装置1300，光学元件1100可使用透明粘结层1060贴合到光学控制元件1800的偏光板/相位差板1031a。通过这种结构，能够减小光学元件1100和偏光板/相位差板1031a之间的界面上的表面反射损失。因此，能够实现亮度更高的显示装置。
作为将本发明应用于例如移动电话、笔记本型个人计算机、功能电话、智能电话、平板电脑或PDA等作为其他电子设备的移动信息处理终端的例子，例如，如图46A所示的电子设备2000或图46B所示的电子设备2010中，具有将上述的显示装置1200、1300、1400、1500的任一者装载作为电子设备的主体中的显示模块的装置。另外，也可以将本发明的光学元件应用于各种等离子型显示装置。
在该情况下，在信息处理终端侧，其控制装置从鼠标、键盘或触摸面板等输入装置接收输入，并进行用于在装载为显示模块的显示装置上显示必要的信息的控制。
接下来，图38示出装载有本发明的光学元件的照明装置1600的构成例。
参照图38，照明装置1600包括面光源1900和光学元件1100。面光源包括：以冷阴极管为代表的光源1021；反射片1022；导光板1023；扩散板1024；棱镜片1025a；以及棱镜片1025b。光学元件1100包括根据第一至第三示例性实施方式的超微细百叶窗中的任一个。
导光板1023由丙烯酸树脂等形成，并以如下方式构造：使来自光源1021的光入射到一个端面并且入射光在导光板内传播并从表面(规定的侧面)侧均匀地射出。
在导光板1023的背面侧，配置有将从背面射出的光向表面方向反射的反射片1022。虽然图未示，但也可对导光板1023的另一端面和侧面配置反射模块。
从导光板1023的表面射出的光经由扩散板1024和棱镜片1025a、棱镜片1025b入射到光学元件1100。扩散板1024用于使从导光板1023入射的光扩散。在导光板1023的左端和右端之间，由于其结构，射出的光的亮度不同。因此，来自导光板1023的光被导光板1023扩散。
棱镜片1025a和棱镜片1025b提高了从导光板1023经由扩散板1024入射的光的亮度。
在照明装置1600中，从导光板1023的表面侧射出的光在被扩散板1024扩散之后，经由棱镜片1025a和棱镜片1025b入射到光学元件1100。
根据上述的照明装置1600，通过光学元件1100，可使面光源1900的光收敛或不收敛于画面正面方向。因此，根据观察者的喜好，选择能够在广阔范围照射光的光射出角度广阔的状态、和仅能够在照明装置1600的正下方的附近照射光的光射出角度狭窄的状态。
特别地，在使用第一至第五示例性实施方式的光学元件作为光学元件1100的照明装置1600中，通过各导电性图案220、230、250、270、290和透明导电膜125之间的电位差，改变电泳粒子141的分散状态，由此改变透过光透射区域120和分散材料142的光的射出方向的范围。
虽然为了说明示例性实施方式使用冷阴极射线管作为光源，但光源不限于此。也可以使用白色LED、三色LED等作为光源。另外，虽然为了说明示例性实施方式使用侧灯式光源，但光源不限于此。也可以使用直下式光源。另外，面光源1900不仅限于示例性实施方式中所述的内容。可以使用任何类型的光源，只要LED灯、有机EL灯、无机EL灯、荧光灯、灯泡等用于发光的光源排列成平面形式。
虽然参照本发明的示例性实施方式具体示出和描述了本发明，但本发明不限于这些实施方式。本领域的技术人员能够理解：在不脱离由权利要求限定的本发明的精神和范围的情况下能够对本发明的形式和细节进行各种变更。
上述的示例性实施方式的一部分或全部可由以下的附录适当表述。但是，用于实施本发明的方式及本发明的技术思想不限于此。
(附录1)
一种光学元件，包括：
第一透明基板(110)；
第二透明基板(115)，其与所述第一透明基板(110)相对设置；
第一导电性图案(250)和第二导电性图案(270)，所述第一导电性图案(250)和所述第二导电性图案(270)配置在所述第一透明基板(110)的与所述第二透明基板(115)相对的面上；
光透射区域(120)，其以从所述第一透明基板(110)的表面到达所述第二透明基板(115)的表面的方式分别配置在所述第一导电性图案(250)和所述第二导电性图案(270)之间，并且其图案横跨元件区域；
透明导电膜(125)，其配置在所述第二透明基板(115)的与所述第一透明基板(110)相对的面上；以及
电泳元件(140)，其配置在相邻的光透射区域(120)之间，并由特定电荷的遮光性电泳粒子(141)和透射性分散材料(142)构成(参照图1A和图1B)。
(附录2〕
一种光学元件，包括：
第一透明基板(110)；
第二透明基板(115)，其与所述第一透明基板(110)相对设置；
第一导电性图案(250)和第二导电性图案(270)，所述第一导电性图案(250)和所述第二导电性图案(270)以横跨元件区域的方式平行且交替地设置在所述第一透明基板(110)的与所述第二透明基板(115)相对的面上；
光透射区域(120)，其以从所述第一透明基板(110)的表面到达所述第二透明基板(115)的表面的方式配置在所述第一导电性图案(250)和所述第二导电性图案(270)之间并横跨元件区域；
透明导电膜(125)，其配置在所述第二透明基板(115)的与所述第一透明基板(110)相对的面的整个区域上；以及
电泳元件(140)，其配置在相邻的光透射区域(120)之间，并由特定电荷的遮光性电泳粒子(141)和透射性分散材料(142)构成(参照图1A和图1B)。
(附录3)
如附录1或2所述的光学元件，其包括：
树脂(128)，其被配置成完全密封彼此相邻的光透射区域(120)之间的间隙的两端(参照图52A和图52B)。
(附录4)
如附录2所述的光学元件，其中：
所述第一导电性图案(250)和所述第二导电性图案(270)分别包括：
横跨所述元件区域的主部(250a，270a)；
多个副部(250b，270b)，其以规定间距形成在所述主部(250a，270a)的两侧，从而以正交状态连接到所述主部(250a，270a)并从所述主部(250a，270a)延伸至所述主部(270a，250a)的邻接所述主部(250a，270a)的最近区域，沿所述主部(250a，270a)的延伸方向使间距偏移的方式以直线状排列；以及
彼此相邻的第一导电性图案(250)的副部(250b)和第二导电性图案(270)的副部(270b)平行且交替地配置成以直线状排列(参照图49)。
(附录5)
如附录2所述的光学元件，其中：
所述第一导电性图案(250)和所述第二导电性图案(270)分别包括：
横跨所述元件区域的主部(250a，270a)；以及
多个副部(250b，270b)，其以规定间距形成在所述主部(250a，270a)的两侧，从而以正交状态连接到所述主部(250a，270a)并从所述主部(250a，270a)延伸至所述主部(270a，250a)的邻接所述主部(250a，270a)的最近区域，并沿所述主部(250a，270a)的延伸方向使间距不偏移的方式以直线状排列，并且
彼此相邻的第一导电性图案(250)的副部(250b)和第二导电性图案(270)的副部(270b)平行且交替地配置成以直线状排列(参照图50)。
(附录6)
如附录2所述的光学元件，其中：
所述第一导电性图案(250)和第二导电性图案(270)分别由沿横跨元件区域的方向延伸的第一直线部(250c，270c)、与沿与所述第一直线部(250c，270c)正交的方向延伸的第二直线部(250d，270d)的重复构成，并且第一导电性图案(250)的第一直线部(250c)的长度、第二导电性图案(270)的第一直线部(270c)的长度、所述第一导电性图案(250)的第二直线部(250d)的长度与所述第二导电性图案(270)的所述第二直线部(270d)的长度相同(参照图51)。
(附录7)
如附录1至6中任一项所述的光学元件，其中：
将所述第一导电性图案(250)、所述第二导电性图案(270)以及所述透明导电膜(125)全部设定为相同的电位，从而使所述电泳粒子(141)均匀地分散于整个分散材料(142)中(参照图1A、图45A)。
(附录8)
如附录1至6中任一项所述的光学元件，其中，
将所述透明导电膜(125)相对于所述第一导电性图案(250)的相对电位设定为与所述电泳粒子(141)的表面电荷的极性相同的极性，从而使所述电泳粒子(141)在所述第一导电性图案(250)和所述透明导电膜(125)之间的所述电泳元件(140)中聚集于所述第一导电性图案(250)的表面附近；并且
将所述第二导电性图案(270)和所述透明导电膜(125)设定为相同的电位，从而使所述电泳粒子(141)在所述第二导电性图案(270)与所述透明导电膜(125)之间的所述电泳元件(140)中分散于整个分散材料(142)中(参照图2A、图45B)。
(附录9)
如附录1至6中任一项所述的光学元件，其中，
将所述第一导电性图案(250)和所述第二导电性图案(270)设定为相同的电位，并将所述透明导电膜(125)相对于所述第一导电性图案(250)和所述第二导电性图案(270)的相对电位设定为与所述电泳粒子(141)的表面电荷相同的极性，从而使所述电泳粒子(141)分别在所述第一导电性图案(250)与所述透明导电膜(125)之间以及所述第二导电性图案(270)与所述透明导电膜(125)之间的所述电泳元件(140)中，聚集于所述第一导电性图案(250)的表面附近和所述第二导电性图案(270)的表面附近(参照图3A、图45C)。
(附录10)
如附录1至附录9中任一项所述的光学元件，其中，
保护罩膜(130)形成为覆盖所述第一导电性图案(250)和所述第二导电性图案(270)(参照图7A)。
(附录11)
如附录1至附录10中任一项所述的光学元件，其中，
第二保护罩膜(135)形成为覆盖所述透明导电膜(125)(参照图8A)。
(附录12)
一种光学元件，包括：
第一透明基板(110)；
第二透明基板(115)，其与所述第一透明基板(110)相对设置；
第一导电性图案(250)、第二导电性图案(270)以及第三导电性图案(290)，所述第一导电性图案(250)、第二导电性图案(270)以及第三导电性图案(290)配置在所述第一透明基板(110)的与所述第二透明基板(115)相对的面上；
光透射区域(120)，其以从所述第一透明基板(110)的表面到达所述第二透明基板(115)的表面的方式分别配置在所述第一导电性图案(250)、所述第二导电性图案(270)以及所述第三导电性图案(290)之间，并且所述光透射区域的图案横跨元件区域；
透明导电膜(125)，其配置在所述第二透明基板(115)的与所述第一透明基板(110)相对的面上；以及
电泳元件(140)，其配置在相邻的光透射区域(120)之间，并由特定电荷的遮光性电泳粒子(141)和透射性分散材料(142)构成(参照图15)。
(附录13)
一种光学元件，包括：
第一透明基板(110)；
第二透明基板(115)，其与所述第一透明基板(110)相对并与所述第一透明基板(110)有间隔地设置；
第一导电性图案(250)、第二导电性图案(270)以及第三导电性图案(290)，所述第一导电性图案(250)、所述第二导电性图案(270)以及所述第三导电性图案(290)以横跨元件区域的方式以规定的间隔平行且以有序方式重复地设置在所述第一透明基板(110)的与所述第二透明基板(115)相对的面上；
光透射区域(120)，其以从所述第一透明基板(110)的表面到达所述第二透明基板(115)的表面的方式配置在所述第一导电性图案(250)和所述第二导电性图案(270)之间、所述第二导电性图案(270)和所述第三导电性图案(290)之间、以及所述第三导电性图案(290)与所述第一导电性图案(250)之间并横跨元件区域；
透明导电膜(125)，其配置在所述第二透明基板(115)的与所述第一透明基板(110)相对的面的整个区域上；以及
电泳元件(140)，其配置在相邻的光透射区域(120)之间，并且为特定电荷的遮光性电泳粒子(141)和透射性分散材料(142)的混合(参照图15)。
(附录14)
如附录12或13所述的光学元件，其中，
将所述第一导电性图案(250)、所述第二导电性图案(270)、所述第三导电性图案(290)以及所述透明导电膜(125)设定为相同的电位，从而使所述电泳粒子(141)分散于整个分散材料(142)中(参照图15、图48A)。
(附录15)
如附录12或13所述的光学元件，其中，
将所述透明导电膜(125)相对于所述第一导电性图案(250)的相对电位设定为与所述电泳粒子(141)的表面电荷的极性相同的极性，从而使所述电泳粒子(141)在所述第一导电性图案(250)和所述透明导电膜(125)之间的所述电泳元件(140)中聚集于所述第一导电性图案(250)的表面附近；并且
将所述第二导电性图案(270)、所述第三导电性图案(290)以及所述透明导电膜(125)设定为相同的电位，从而使所述电泳粒子(141)在所述第二导电性图案(270)与所述透明导电膜(125)之间、在所述第三导电性图案(290)与所述透明导电膜(125)之间的所述电泳元件(140)中分散于整个分散材料(142)中(参照图16、图48B)。
(附录16)
如附录12或13所述的光学元件，其中，
将所述第一导电性图案(250)和所述第二导电性图案(270)设定为相同的电位，并将所述透明导电膜(125)相对于所述第一导电性图案(250)和所述第二导电性图案(270)的相对电位设定为与所述电泳粒子(141)的表面电荷相同的极性，从而使所述电泳粒子(141)在所述第一导电性图案(250)与所述透明导电膜(125)之间、在所述第二导电性图案(270)与所述透明导电膜(125)之间的所述电泳元件(140)中，聚集于所述第一导电性图案(250)的表面附近和所述第二导电性图案(270)的表面附近，并且
将所述第三导电性图案(290)和所述透明导电膜(125)设定为相同的电位，从而使所述电泳粒子(141)在所述第三导电性图案(290)和所述透明导电膜(125)之间的所述电泳元件(140)中，分散于整个分散材料(142)中(参照图17、图48C)。
(附录17)
如附录12或13所述的光学元件，其中，
将所述第一导电性图案(250)、所述第二导电性图案(270)以及所述第三导电性图案(290)设定为相同的电位，并将所述透明导电膜(125)相对于所述第一导电性图案(250)、所述第二导电性图案(270)以及所述第三导电性图案(290)的相对电位设定为与所述电泳粒子(141)的表面电荷相同的极性，从而使所述电泳粒子(141)分别在所述第一导电性图案(250)与所述透明导电膜(125)之间、在所述第二导电性图案(270)与所述透明导电膜(125)之间、在所述第三导电性图案(290)与所述透明导电膜(125)之间的所述电泳元件(140)中，聚集于所述第一导电性图案(250)的表面附近、所述第二导电性图案(270)的表面附近以及所述第三导电性图案(290)的表面附近(参照图18、图48D)。
(附录18)
如附录12或13所述的光学元件，其中，
保护罩膜(130)形成为覆盖所述第一导电性图案(250)、所述第二导电性图案(270)以及所述第三导电性图案(290)(参照图24)。
(附录19)
如附录12或13所述的光学元件，其中，
第二保护罩膜(135)形成为覆盖所述透明导电膜(125)(参照图28)。
(附录20)
一种光学元件，包括：
第一透明基板(110)；
第二透明基板(115)，其与所述第一透明基板(110)相对设置；
第一导电性图案(250)和第二导电性图案(270)，其间有间隔地配置在所述第一透明基板(110)的与所述第二透明基板(115)相对的面上；
光透射区域(120)，其以从所述第一透明基板(110)的表面到达所述第二透明基板(115)的表面的方式配置在整个元件区域的未配置有所述第一导电性图案(250)和所述第二导电性图案(270)的部分中；
透明导电膜(125)，其配置在所述第二透明基板(115)的与所述第一透明基板(110)相对的面上；以及
电泳元件(140)，其配置在相邻的光透射区域(120)之间，并由特定电荷的遮光性电泳粒子(141)和透射性分散材料(142)构成(参照图54A、图54B)。
(附录21)
如附录20所述的光学元件，其中，
树脂(128)配置成密封所述第一导电性图案(250)和所述第二导电性图案(270)从所述元件区域突出的部分中的、未形成有所述光透射区域(120)的部分(参照图54A、图54B)。
(附录22)
一种显示装置，包括：
包括用于显示视频的显示面的显示器(1800)；以及
配置在所述显示器(1800)的所述显示面上的如附录1至附录21中任一项所述的光学元件(1100)(参照图34)。
(附录23)
如附录22所述的显示装置，其中，
所述显示器(1800)和所述光学元件(1100)通过透明粘结层(1060)固定(参照图35)。
(附录24)
如附录22或23所述的显示装置，其中，
所述显示器(1800)是液晶显示器、等离子显示器、有机EL显示器、无机EL显示器、LED显示器、场发射显示器、阴极射线管、或荧光显示管(参照第0061段)。
(附录25)
一种显示装置，包括：
包括用于显示视频的显示面的液晶显示器(1800)；
配置在所述液晶显示器(1800)的背面侧上而向所述液晶显示器(1800)照射光的背光源(1700)；以及
配置在所述液晶显示器(1800)和所述背光源(1700)之间的如附录1至21中任一项所述的光学元件(1100)(参照对图4E的说明)。
(附录26)
如附录25所述的显示装置，其中，
所述液晶显示器(1800)和所述光学元件(1100)通过透明粘结层(1060)固定(参照图37)。
(附录27)
一种电子设备，包括如附录22至26中任一项所述的显示装置(1200，1300，1400或1500)，所述显示装置装载为电子设备(2000或2010)的主体的显示模块(参照图46A、图46B)。
(附录28)
一种照明装置，包括：
如附录1至21中任一项所述的光学元件(1100)；以及配置在所述光学元件(1100)的所述第一透明基板(110)的背面上的光源(1900)(参照图38)。
(附录29)
如附录28所述的照明装置，其中，
在所述光学元件中，通过各导电性图案(250，270，290)和透明导电膜(125)之间的电位差，改变所述电泳粒子(141)的分散状态，由此改变透过所述光透射区域(120)和所述分散材料(142)的光的射出方向的范围(参照图45、图48)。
工业实用性
本发明可用于控制透射光的射出方向的范围的任何类型的光学元件。这种光学元件的例子是在液晶显示装置、EL显示器、等离子显示器、FED、照明装置等中使用的光学元件。

Claims (22)

1.一种光学元件，包括：
第一透明基板；
第二透明基板，所述第二透明基板与所述第一透明基板相对设置；
第一导电性图案和第二导电性图案，所述第一导电性图案和所述第二导电性图案配置在所述第一透明基板的与所述第二透明基板相对的面上；
光透射区域，所述光透射区域以从所述第一透明基板的表面到达所述第二透明基板的表面的方式分别配置在所述第一导电性图案和所述第二导电性图案之间，并且所述光透射区域的图案横跨元件区域；
透明导电膜，所述透明导电膜配置在所述第二透明基板的与所述第一透明基板相对的面上；以及
电泳元件，所述电泳元件配置在相邻的所述光透射区域之间，并由特定电荷的遮光性电泳粒子和透射性分散材料构成。
2.如权利要求1所述的光学元件，包括：
树脂，所述树脂被配置成完全密封彼此相邻的所述光透射区域之间的间隙的两端。
3.如权利要求1所述的光学元件，其中，
所述第一导电性图案、所述第二导电性图案以及所述透明导电膜被设定为相同的电位，从而使所述电泳粒子分散于整个所述分散材料中。
4.如权利要求1所述的光学元件，其中，
所述透明导电膜相对于所述第一导电性图案的相对电位被设定为与所述电泳粒子的表面电荷的极性相同的极性，从而使所述电泳粒子在所述第一导电性图案和所述透明导电膜之间的所述电泳元件中聚集于所述第一导电性图案的表面附近；并且
所述第二导电性图案和所述透明导电膜被设定为相同的电位，从而使所述电泳粒子在所述第二导电性图案和所述透明导电膜之间的所述电泳元件中分散于整个所述分散材料中。
5.如权利要求1所述的光学元件，其中，
将所述第一导电性图案和所述第二导电性图案设定为相同的电位，并将所述透明导电膜相对于所述第一导电性图案和所述第二导电性图案的相对电位设定为与所述电泳粒子的表面电荷的极性相同的极性，从而使所述电泳粒子分别在所述第一导电性图案和所述透明导电膜之间以及在所述第二导电性图案和所述透明导电膜之间的所述电泳元件中聚集于所述第一导电性图案的表面附近和所述第二导电性图案的表面附近。
6.如权利要求1所述的光学元件，其中，
保护罩膜形成为覆盖所述第一导电性图案和所述第二导电性图案。
7.如权利要求1所述的光学元件，其中，
第二保护罩膜形成为覆盖所述透明导电膜。
8.一种光学元件，包括：
第一透明基板；
第二透明基板，所述第二透明基板与所述第一透明基板相对设置；
第一导电性图案、第二导电性图案以及第三导电性图案，所述第一导电性图案、所述第二导电性图案以及所述第三导电性图案配置在所述第一透明基板的与所述第二透明基板相对的面上；
光透射区域，所述光透射区域以从所述第一透明基板的表面到达所述第二透明基板的表面的方式分别配置在所述第一导电性图案、所述第二导电性图案以及所述第三导电性图案之间，并且所述光透射区域的图案横跨元件区域；
透明导电膜，所述透明导电膜配置在所述第二透明基板的与所述第一透明基板相对的面上；以及
电泳元件，所述电泳元件配置在相邻的所述光透射区域之间，并由特定电荷的遮光性电泳粒子和透射性分散材料构成。
9.如权利要求8所述的光学元件，其中，
所述第一导电性图案、所述第二导电性图案、所述第三导电性图案以及所述透明导电膜被设定为相同的电位，从而使所述电泳粒子分散于整个所述分散材料中。
10.如权利要求8所述的光学元件，其中，
将所述透明导电膜相对于所述第一导电性图案的相对电位设定为与所述电泳粒子的表面电荷的极性相同的极性，从而使所述电泳粒子在所述第一导电性图案和所述透明导电膜之间的所述电泳元件中聚集于所述第一导电性图案的表面附近；并且
将所述第二导电性图案、所述第三导电性图案以及所述透明导电膜设定为相同的电位，从而使所述电泳粒子在所述第二导电性图案与所述透明导电膜之间以及在所述第三导电性图案与所述透明导电膜之间的所述电泳元件中分散于整个所述分散材料中。
11.如权利要求8所述的光学元件，其中：
将所述第一导电性图案和所述第二导电性图案设定为相同的电位，并将所述透明导电膜相对于所述第一导电性图案和所述第二导电性图案的相对电位设定为与所述电泳粒子的表面电荷的极性相同的极性，从而使所述电泳粒子在所述第一导电性图案与所述透明导电膜之间以及在所述第二导电性图案与所述透明导电膜之间的所述电泳元件中聚集于所述第一导电性图案的表面附近和所述第二导电性图案的表面附近，并且
将所述第三导电性图案与所述透明导电膜设定为相同的电位，从而使所述电泳粒子在所述第三导电性图案和所述透明导电膜之间的所述电泳元件中分散于整个所述分散材料中。
12.如权利要求8所述的光学元件，其中，
将所述第一导电性图案、所述第二导电性图案以及所述第三导电性图案设定为相同的电位，并将所述透明导电膜相对于所述第一导电性图案、所述第二导电性图案以及所述第三导电性图案的相对电位设定为与所述电泳粒子的表面电荷的极性相同的极性，从而使所述电泳粒子分别在所述第一导电性图案与所述透明导电膜之间、在所述第二导电性图案与所述透明导电膜之间以及在所述第三导电性图案与所述透明导电膜之间的所述电泳元件中，聚集于所述第一导电性图案的表面附近、所述第二导电性图案的表面附近以及所述第三导电性图案的表面附近。
13.一种光学元件，包括：
第一透明基板；
第二透明基板，所述第二透明基板与所述第一透明基板相对设置；
第一导电性图案和第二导电性图案，所述第一导电性图案和所述第二导电性图案配置在所述第一透明基板的与所述第二透明基板相对的面上；
光透射区域，所述光透射区域以从所述第一透明基板的表面到达所述第二透明基板的表面的方式配置在整个元件区域的未配置有所述第一导电性图案和所述第二导电性图案的部分中；
透明导电膜，所述透明导电膜配置在所述第二透明基板的与所述第一透明基板相对的面上；以及
电泳元件，所述电泳元件配置在相邻的所述光透射区域之间，并由特定电荷的遮光性电泳粒子和透射性分散材料构成。
14.如权利要求13所述的光学元件，其中，
树脂配置成密封所述第一导电性图案和所述第二导电性图案从所述元件区域突出的部分中的、未形成有所述光透射区域的部分。
15.一种显示装置，包括：
包括用于显示视频的显示面的显示器；以及
配置在所述显示器的所述显示面上的如权利要求1所述的光学元件。
16.如权利要求15所述的显示装置，其中，
所述显示器和所述光学元件通过透明粘结层固定。
17.如权利要求15所述的显示装置，其中，
所述显示器是液晶显示器、等离子显示器、有机电致发光EL显示器、无机EL显示器、发光二极管LED显示器、场发射显示器、阴极射线管、或荧光显示管。
18.一种显示装置，包括：
包括用于显示视频的显示面的液晶显示器；
配置在所述液晶显示器的背面侧上而向所述液晶显示器照射光的背光源；以及
配置在所述液晶显示器和所述背光源之间的如权利要求1所述的光学元件。
19.如权利要求18所述的显示装置，其中，
所述液晶显示器和所述光学元件通过透明粘结层固定。
20.一种电子设备，包括如权利要求15所述的显示装置，所述显示装置装载为所述电子设备的主体的显示模块。
21.一种照明装置，包括：
如权利要求1所述的光学元件；以及
配置在所述光学元件的所述第一透明基板的背面上的光源。
22.如权利要求21所述的照明装置，其中，
在所述光学元件中，通过各个所述导电性图案和所述透明导电膜之间的电位差，改变所述电泳粒子的分散状态，由此改变透过所述光透射区域和所述分散材料的光的射出方向的范围。
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