專(zhuān)利名稱(chēng)：一種液晶透鏡和立體顯示裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及立體顯示技術(shù)領(lǐng)域，具體而言涉及一種液晶透鏡和立體顯示裝置。
背景技術(shù)：
當(dāng)前的立體顯示裝置一般采用自由立體顯示，即裸視3D (Three Dimensions,三維)顯示，其主要通過(guò)加裝在2D (Two Dimensions, 二維)顯示面板出光側(cè)的液晶透鏡等分光器件，將顯示面板上顯示的左、右視差圖像分別送入觀察者的左、右眼，再經(jīng)過(guò)大腦融合從而使觀看者獲得立體感知。其中，液晶透鏡等分光器件主要采用透明材質(zhì)來(lái)制作一定尺寸的柱透鏡陣列，通過(guò)其折射作用使顯示面板中不同像素的光以不同偏振方向出射，從而獲得視差圖像的分離。圖1是現(xiàn)有技術(shù)中液晶透鏡的結(jié)構(gòu)示意圖，如圖1所示，液晶透鏡100在未施加電壓時(shí)，相鄰兩個(gè)條狀電極組110、120所對(duì)應(yīng)的液晶分子110a、120a的偏轉(zhuǎn)相同，即預(yù)傾角均為Θ °。此時(shí)，條狀電極組110、120對(duì)應(yīng)的液晶層的中心和邊緣均沒(méi)有折射率差，用戶通過(guò)液晶透鏡100觀看的是沒(méi)有視差的2D圖像。圖2是圖1所示液晶透鏡通電時(shí)的液晶偏轉(zhuǎn)第一示意圖，圖3是圖1所示液晶透鏡通電時(shí)的液晶偏轉(zhuǎn)第二示意圖。結(jié)合圖1、圖2和圖3所示，液晶透鏡100在施加一定電壓時(shí)，由于電場(chǎng)的分布，條狀電極組110、120對(duì)應(yīng)的液晶層的中心和邊緣出現(xiàn)折射率差，并在滿足聚焦模式時(shí)會(huì)形成類(lèi)似透鏡的相位分布，用戶通過(guò)液晶透鏡100觀看的是具有左、右視差的2D圖像，且在最佳觀看距離處即可看到3D圖像。然而，由于預(yù)傾角均相同，在施加電壓時(shí)液晶層130中的所有液晶分子(包括液晶分子110a、120a)會(huì)沿著電場(chǎng)的分布方向進(jìn)行偏轉(zhuǎn)，然而由于電場(chǎng)分布的不均勻以及實(shí)現(xiàn)過(guò)程中的操作等其他原因，極易導(dǎo)致相對(duì)稱(chēng)的兩個(gè)條狀電極組110、120所對(duì)應(yīng)的液晶分子的偏轉(zhuǎn)不對(duì)稱(chēng)，從而使得當(dāng)前Neffprofile (有效折射率曲線)L1、L2與理想NeffprofileL存在吻合度差異(如圖4和圖5所示)，進(jìn)而降低顯示裝置的聚光性，影響3D顯示時(shí)的觀看效果O綜上所述，有必要提供一種液晶透鏡和立體顯示裝置，以解決上述問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明主要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種液晶透鏡和立體顯示裝置，不僅可以進(jìn)行2D/3D顯示的切換,還可以提高當(dāng)前Neff profile與理想Neffprofile的吻合度,增強(qiáng)顯示的聚光性，改善3D顯示時(shí)的觀看效果。為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明采用的一個(gè)技術(shù)方案是:提供一種液晶透鏡，包括相對(duì)設(shè)置的第一基板和第二基板以及夾持于兩者之間的液晶層，第二基板上設(shè)置有沿平行于第二基板的第一方向間隔排布的多個(gè)條狀電極組，每一條狀電極組包括沿垂直于第二基板的第二方向依次絕緣堆疊的至少兩層電極條，且至少兩層電極條的寬度沿朝向第一基板的方向依次減小，其中每一條狀電極組中的至少一層電極條沿第一方向分割成間隔設(shè)置的至少兩個(gè)子電極條，且至少兩個(gè)子電極條的寬度彼此不同或者在工作時(shí)接收的電壓彼此不同。其中，第一基板設(shè)置有與多個(gè)條狀電極組相對(duì)的公共電極。其中，至少兩層電極條中最鄰近第一基板的電極條沿第一方向分割成間隔設(shè)置的至少兩個(gè)子電極條。其中，至少兩層電極條中位于最鄰近第二基板的電極條和最鄰近第一基板的電極條之間的電極條沿第一方向分割成間隔設(shè)置的至少兩個(gè)子電極條。其中，每一條狀電極組包括沿第二方向依次絕緣堆疊的第一電極條、第二電極條和第三電極條，其中第一電極條最鄰近第二基板。其中，第三電極條分割成至少兩個(gè)子電極條。其中，第二電極條分割成至少兩個(gè)子電極條。其中，至少兩層電極條中的每一電極條在第二基板上的投影區(qū)域均落在更靠近第二基板的其他電極條在第二基板上的投影區(qū)域。其中，同一條狀電極組中的各電極條在工作時(shí)接收的電壓彼此不同，且不同條狀電極組中的同層電極條在工作時(shí)接收的電壓彼此相同。為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明采用的另一個(gè)技術(shù)方案是:提供一種立體顯示裝置，包括顯示面板以及上述液晶透鏡，液晶透鏡設(shè)置于顯示面板的出光側(cè)。本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明通過(guò)將傳統(tǒng)液晶透鏡中每一條狀電極組中的至少一層電極條分割成間隔設(shè)置的至少兩個(gè)子電極條，并且各個(gè)子電極條的寬度不同或在工作時(shí)接收的電壓不同，進(jìn)而不僅可以進(jìn)行2D/3D顯示的切換,還可以提高當(dāng)前Neffprofile與理想NefTprofile的吻合度,增強(qiáng)顯示的聚光性,改善3D顯示時(shí)的觀看效果。


圖1是現(xiàn)有技術(shù)中液晶透鏡的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是圖1所示液晶透鏡通電時(shí)的液晶偏轉(zhuǎn)第一示意圖；圖3是圖1所示液晶透鏡通電時(shí)的液晶偏轉(zhuǎn)第二示意圖；圖4是圖2所示液晶透鏡對(duì)應(yīng)的當(dāng)前Neff profile示意圖；圖5是圖3所示液晶透鏡對(duì)應(yīng)的當(dāng)前Neff profile示意圖；圖6是本發(fā)明液晶透鏡一實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；圖7是圖6所示液晶透鏡對(duì)應(yīng)的當(dāng)前Neff profile示意圖；圖8是本發(fā)明液晶透鏡另一實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；圖9是圖8所示液晶透鏡對(duì)應(yīng)的當(dāng)前Neff profile示意圖；圖10是本發(fā)明立體顯示裝置一實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明提供了一種液晶透鏡和立體顯示裝置。具體而言，本發(fā)明的液晶透鏡主要將傳統(tǒng)液晶透鏡中每一條狀電極組中的至少一層電極條分割成間隔設(shè)置的至少兩個(gè)子電極條，并且使得各個(gè)子電極條的寬度不同或在工作時(shí)接收的電壓不同，以此提高當(dāng)前Neffprofile與理想Neff profile的吻合度,增強(qiáng)顯示的聚光性,改善3D顯示時(shí)的觀看效果的目的。下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。圖6是本發(fā)明液晶透鏡一實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖6所示，本實(shí)施的液晶透鏡600包括相對(duì)設(shè)置的第一基板610和第二基板620以及夾持于兩者之間的液晶層630。在本實(shí)施例中，第二基板620上設(shè)置有沿第一方向X間隔排布的多個(gè)條狀電極組621，其中第一方向X平行于第二基板620所在的水平方向。每一條狀電極組621包括沿第二方向Y依次絕緣堆疊的第一層電極條622、第二層電極條623和第三層電極條624。其中，第二方向Y垂直于第二基板620所在的水平方向，即與第一方向X互相垂直。第一層電極條622的寬度dl大于第二層電極條623的寬度d2,且第二層電極條623在第二基板620上的投影區(qū)域落在第一層電極條622在第二基板620上的投影區(qū)域中。第二層電極條623的寬度d2大于第三層電極條624的寬度d3，且第三層電極條624在第二基板620上的投影區(qū)域落在第二層電極條623在第二基板620上的投影區(qū)域中。并且，第三層電極條624包括沿第一方向X間隔設(shè)置的第一子電極條624a和第二子電極條624b,且兩者的寬度不相同。在其他實(shí)施例中，也可以設(shè)置第一子電極條624a和第二子電極條624b的寬度相同，但工作時(shí)接收的電壓不相同。在本實(shí)施例中，第一基板610上設(shè)置有與多個(gè)條狀電極組621相對(duì)的公共電極611，優(yōu)選公共電極611為一整片透明ITO (氧化銦錫)層。圖7是圖6所示液晶透鏡對(duì)應(yīng)的當(dāng)前Neffprofile示意圖。下面結(jié)合圖6和圖7詳細(xì)介紹本實(shí)施例的液晶透鏡實(shí)現(xiàn)2D/3D顯示切換的工作原理及過(guò)程:液晶透鏡600在未施加電壓時(shí)，每一條狀電極組621對(duì)應(yīng)的液晶層的中心和邊緣均沒(méi)有折射率差，此時(shí)圖像光線通過(guò)液晶透鏡600時(shí)不會(huì)發(fā)生折射現(xiàn)象，即不會(huì)產(chǎn)生視差。當(dāng)對(duì)液晶透鏡600施加工作電壓時(shí)，由于越靠近液晶層630需要使液晶層630中液晶分子偏轉(zhuǎn)的能量越大，因此第一層電極條622接收的電壓Vl小于第二層電極條623接收的電壓v2，第二層電極條623接收的電壓v2小于第三層電極條624接收的電壓v3。與此同時(shí)，第一子電極條624a接收電壓產(chǎn)生電場(chǎng)，使其對(duì)應(yīng)的液晶分子產(chǎn)生如圖2所示的偏轉(zhuǎn)，第二子電極條624b接收電壓產(chǎn)生電場(chǎng)，使如圖2中相應(yīng)處偏轉(zhuǎn)異常的液晶分子朝向理想的偏轉(zhuǎn)方向偏轉(zhuǎn)，從而使其對(duì)應(yīng)的Neffprofile L3相比較于圖4所示的Neffprofile LI與理想Neffprofile L更加吻合(圖中虛線選定區(qū)域),進(jìn)而使得液晶透鏡600的聚光性更強(qiáng)，觀看者使用其進(jìn)行3D觀看時(shí)效果更佳。圖8是本發(fā)明液晶透鏡另一實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖8所示，本實(shí)施例的液晶透鏡800與上述實(shí)施例的液晶透鏡600的不同之處在于:本實(shí)施例的第三層電極條824為一整體，第二層電極條823包括間隔設(shè)置的第一子電極條823a和第二子電極條823b。在本實(shí)施例中，第一子電極條823a接收電壓產(chǎn)生電場(chǎng),使其對(duì)應(yīng)的液晶分子產(chǎn)生如圖3所示的偏轉(zhuǎn)，第二子電極條823b接收電壓產(chǎn)生電場(chǎng)，使如圖3中相應(yīng)處偏轉(zhuǎn)異常的液晶分子朝向理想的偏轉(zhuǎn)方向偏轉(zhuǎn)，從而使其對(duì)應(yīng)的Neffprofile L4 (如圖9所示)相比較于圖5所示的Neff profile L2與理想Neffprofile L更加吻合(圖中虛線選定區(qū)域)，進(jìn)而使得液晶透鏡800的聚光性更強(qiáng)，觀看者使用其進(jìn)行3D觀看時(shí)效果更佳。應(yīng)理解，前述兩個(gè)實(shí)施例的液晶透鏡及其所包含的子電極條的設(shè)置僅供說(shuō)明舉例，本發(fā)明可根據(jù)具體的液晶分子偏轉(zhuǎn)特性將條狀電極組中的任意一層電極條劃分為任意至少兩個(gè)子電極條，不限于劃分為前文所舉例的三層電極條，且每層電極條包括的子電極條亦可根據(jù)實(shí)際應(yīng)用進(jìn)行調(diào)整，只需滿足將實(shí)際液晶分子偏轉(zhuǎn)盡可能與理想狀態(tài)下液晶分子的偏轉(zhuǎn)相吻合即可。另外，需要說(shuō)明的是，由于電場(chǎng)分布的不均勻以及其它實(shí)際操作原因，理想Neffprofile L并不能絕對(duì)實(shí)現(xiàn)，只能根據(jù)實(shí)際情況對(duì)至少兩子電極條的寬度和電壓進(jìn)行調(diào)整以實(shí)現(xiàn)對(duì)應(yīng)的當(dāng)前Neff profile盡可能與其吻合。圖10是本發(fā)明的立體顯示裝置一實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖10所示，本實(shí)施例的立體顯示裝置900包括:顯示面板910和上述實(shí)施例的液晶透鏡920。其中，液晶透鏡920設(shè)置于顯不面板910的出光側(cè)。液晶透鏡920未通電時(shí)，觀看者觀看的是沒(méi)有視差的2D圖像；液晶透鏡920通電時(shí),其通過(guò)上述實(shí)施例所述的折射作用使顯示面板910中不同像素P1、P2的光以不同偏振方向出射，從而將顯示面板910上顯示的左、右視差圖像分別送入處于最佳觀看距離處的觀察者的左眼L、右眼R，再經(jīng)過(guò)觀察者大腦的融合從而獲得立體感知，觀看3D圖像。綜上所述，本發(fā)明通過(guò)將傳統(tǒng)液晶透鏡中每一條狀電極組中的至少一層電極條分割成間隔設(shè)置的至少兩個(gè)子電極條，并且使得各個(gè)子電極條的寬度不同或在工作時(shí)接收的電壓不同，進(jìn)而不僅可以進(jìn)行2D/3D顯示的切換,還可以提高當(dāng)前Neffprofile與理想Neffprofile的吻合度,增強(qiáng)顯示的聚光性,改善3D顯示時(shí)的觀看效果。以上所述僅為本發(fā)明的實(shí)施例，并非因此限制本發(fā)明的專(zhuān)利范圍，凡是利用本發(fā)明說(shuō)明書(shū)及附圖內(nèi)容所作的等效結(jié)構(gòu)或等效流程變換，或直接或間接運(yùn)用在其他相關(guān)的技術(shù)領(lǐng)域，均同理包括在本發(fā)明的專(zhuān)利保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種液晶透鏡，其特征在于，所述液晶透鏡包括相對(duì)設(shè)置的第一基板和第二基板以及夾持于兩者之間的液晶層，所述第二基板上設(shè)置有沿平行于所述第二基板的第一方向間隔排布的多個(gè)條狀電極組，每一所述條狀電極組包括沿垂直于所述第二基板的第二方向依次絕緣堆疊的至少兩層電極條，且所述至少兩層電極條的寬度沿朝向所述第一基板的方向依次減小，其中每一所述條狀電極組中的至少一層所述電極條沿所述第一方向分割成間隔設(shè)置的至少兩個(gè)子電極條，且所述至少兩個(gè)子電極條的寬度彼此不同或者在工作時(shí)接收的電壓彼此不同。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液晶透鏡，其特征在于，所述第一基板設(shè)置有與所述多個(gè)條狀電極組相對(duì)的公共電極。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液晶透鏡，其特征在于，所述至少兩層電極條中最鄰近所述第一基板的電極條沿所述第一方向分割成間隔設(shè)置的所述至少兩個(gè)子電極條。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液晶透鏡，其特征在于，所述至少兩層電極條中位于最鄰近所述第二基板的電極條和最鄰近所述第一基板的電極條之間的電極條沿所述第一方向分割成間隔設(shè)置的所述至少兩個(gè)子電極條。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液晶透鏡，其特征在于，每一所述條狀電極組包括沿所述第二方向依次絕緣堆疊的第一電極條、第二電極條和第三電極條，其中第一電極條最鄰近所述第二基板。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的液晶透鏡，其特征在于，所述第三電極條分割成所述至少兩個(gè)子電極條。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的液晶透鏡，其特征在于，所述第二電極條分割成所述至少兩個(gè)子電極條。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液晶透鏡，其特征在于，所述至少兩層電極條中的每一電極條在所述第二基板上的投影區(qū)域均落在更靠近所述第二基板的其他電極條在所述第二基板上的投影區(qū)域。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液晶透鏡，其特征在于，同一所述條狀電極組中的各電極條在工作時(shí)接收的電壓彼此不同，且不同所述條狀電極組中的同層電極條在工作時(shí)接收的電壓彼此相同。
10.一種立體顯示裝置，其特征在于，所述立體顯示裝置包括: 顯示面板以及權(quán)利要求1-9的液晶透鏡，所述液晶透鏡設(shè)置于所述顯示面板的出光側(cè)。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種液晶透鏡和立體顯示裝置。該液晶透鏡包括第一基板、第二基板以及液晶層，第二基板上設(shè)置有多個(gè)條狀電極組，每一條狀電極組包括依次絕緣堆疊的至少兩層電極條，且寬度沿朝向第一基板的方向依次減小，其中每一條狀電極組中的至少一層電極條分割成間隔設(shè)置的至少兩個(gè)子電極條，且寬度或在工作時(shí)接收的電壓彼此不同。本發(fā)明不僅可以進(jìn)行2D/3D顯示的切換，還可以提高當(dāng)前Neffprofile與理想Neffprofile的吻合度，增強(qiáng)顯示的聚光性，改善3D顯示時(shí)的觀看效果。
文檔編號(hào)G02F1/1343GK103091931SQ201310036150
公開(kāi)日2013年5月8日 申請(qǐng)日期2013年1月30日 優(yōu)先權(quán)日2013年1月30日
發(fā)明者廖巧生, 陳峙彣 申請(qǐng)人:深圳市華星光電技術(shù)有限公司