專利名稱：立體顯示裝置及其液晶透鏡的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及光學(xué)技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種立體顯示裝置及其液晶透鏡。
背景技術(shù)：
隨著立體顯示技術(shù)的快速發(fā)展，立體顯示設(shè)備也有了越來越大量的需求，在實現(xiàn)三維立體顯示眾多的技術(shù)當(dāng)中，裸眼立體顯示由于無需觀察者佩戴專用眼鏡的優(yōu)點使得它在三維立體顯示領(lǐng)域中備受青睞。目前，實現(xiàn)裸眼立體顯示技術(shù)的主要方式是通過在顯示面板前設(shè)置光柵，在水平方向上將顯示面板的像素單元分割為奇數(shù)列像素和偶數(shù)列像素，從而為觀看者的左右眼分別提供兩幅不同的圖像，利用觀看者左眼圖像和右眼圖像的視差效應(yīng)形成景深，進而產(chǎn)生立體顯示效果?，F(xiàn)有的光柵包括黑白視差障礙光柵和柱狀物理透鏡等，由于普通光柵的柵距不可調(diào)節(jié)，只能限制觀眾在某個特定的觀察距離范圍內(nèi)觀看，靈活性和觀看距離有限，這限制了光柵式立體顯示技術(shù)在生活中的應(yīng)用。為此，業(yè)界開發(fā)了可以通過電壓調(diào)節(jié)光柵柵距的液晶障礙光柵和液晶透鏡，但是這種液晶光柵仍具有摩爾紋缺陷，影響了立體顯示效^ ο請參閱圖1，圖1是現(xiàn)有的光柵式立體顯示器的使用示意圖。平面顯示器4所產(chǎn)生的圖像光線經(jīng)過光柵5后進入觀看者6的眼睛。請參閱圖2，圖2是現(xiàn)有的光柵式立體顯示器的摩爾紋示意圖。由于光柵和平面顯示器的像素陣列之間存在周期性干涉，平面顯示器的像素陣列7所產(chǎn)生的圖像經(jīng)過光柵8后所顯示的圖像9中會形成摩爾紋，顯然，這種摩爾紋現(xiàn)象對三維立體畫面的效果有很大的影響，會破壞圖像的觀賞性，嚴(yán)重影響視覺效果，引起觀看者的不適應(yīng)感。目前液晶光柵的驅(qū)動電極材料的透光率與未設(shè)置電極處的區(qū)域有一定的差別，導(dǎo)致驅(qū)動電極邊緣與面板像素周圍的黑矩陣之間會產(chǎn)生摩爾紋效應(yīng)，影響了圖像顯示效果。如圖3和圖4所示，顯示了現(xiàn)有技術(shù)中一種液晶透鏡的示意圖，該液晶透鏡100包括第一基板110、第二基板120、液晶層130、第一電極層140、第二電極層150、第一配向膜 160以及第二配向膜170。其中，該第一基板110和該第二基板120相對間隔設(shè)置，該液晶層130位于該第一基板110和該第二基板120之間，該第一電極層140設(shè)置在該第一基板110和該液晶層130 之間，被該第一配向膜160覆蓋，該第二電極層150設(shè)置在該第二基板120和該液晶層130 之間，被該第二配向膜170覆蓋。如圖4中所示，該第一電極層140為多個矩形條形電極，其具有均勻的厚度，由于該多個條形電極的透光率與未設(shè)置條形電極區(qū)域處的透光率有較大差異，容易導(dǎo)致該多個條形電板與面板像素周圍產(chǎn)生摩爾紋，如圖4中虛線所示。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供了一種立體顯示裝置及液晶透鏡，能夠降低摩爾紋形成，實現(xiàn)良好的
4圖像顯示效果。為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的一個技術(shù)方案是提供一種液晶透鏡，包括間隔設(shè)置的第一基板和第二基板；位于該第一基板和該第二基板之間的液晶層；第一電極層，設(shè)置在該第一基板和該液晶層之間；第二電極層，設(shè)置在該第二基板和該液晶層之間；該第一電極層和該第二電極層用于產(chǎn)生電場，以使該液晶層產(chǎn)生透鏡效果；其中，該第一電極層包括多個間隔設(shè)置的條形電極，沿垂直于該條形電極的延伸方向，該條形電極具有透光率漸變結(jié)構(gòu)。根據(jù)本發(fā)明一優(yōu)選實施例，該透光率漸變結(jié)構(gòu)為將該條形電極設(shè)為截面為梯形的結(jié)構(gòu)。根據(jù)本發(fā)明一優(yōu)選實施例，該梯形為等腰梯形，該梯形的長邊位于該第一基板側(cè)， 該梯形的短邊朝向該液晶層設(shè)置。根據(jù)本發(fā)明一優(yōu)選實施例，該梯形的短邊與側(cè)邊(腰)的交接處設(shè)置為圓弧過渡結(jié)構(gòu)。根據(jù)本發(fā)明一優(yōu)選實施例，該透光率漸變結(jié)構(gòu)為將該條形電極設(shè)為截面為三角形的結(jié)構(gòu)。根據(jù)本發(fā)明一優(yōu)選實施例，該三角形為等腰三角形，該三角形的底邊位于該第一基板側(cè)，該三角形的頂角朝向該液晶層設(shè)置，且所述的頂角設(shè)置為圓弧過渡結(jié)構(gòu)。根據(jù)本發(fā)明一優(yōu)選實施例，該透光率漸變結(jié)構(gòu)為將該條形電極設(shè)為截面為微階梯狀三角形的結(jié)構(gòu)。為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的另一個技術(shù)方案是提供一種液晶透鏡，包括間隔設(shè)置的第一基板和第二基板；位于該第一基板和該第二基板之間的液晶層；第一電極層，設(shè)置在該第一基板和該液晶層之間；第二電極層，設(shè)置在該第二基板和該液晶層之間；該第一電極層和該第二電極層用于產(chǎn)生電場，以使該液晶層產(chǎn)生透鏡效果；其中，該第一電極層包括多個間隔設(shè)置的條形電極，沿垂直于該條形電極的延伸方向，該條形電極橫截面的厚度由中間向兩側(cè)逐漸減小。為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的另一個技術(shù)方案是提供一種液晶透鏡，包括間隔設(shè)置的第一基板和第二基板；位于該第一基板和該第二基板之間的液晶層；第一電極層，位于該第一基板相鄰該液晶層的一側(cè)；第二電極層，位于該第二基板相鄰該液晶層的一側(cè)；該第一電極層和該第二電極層用于產(chǎn)生電場，以使該液晶層產(chǎn)生透鏡效果；第一配向膜，覆蓋該第一電極層；第二配向膜，覆蓋該第二電極層；
其中，該第一電極層包括多個條形電極，該條形電極采用透光率與該第一配向膜趨于一致的材料制成。為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的另一個技術(shù)方案是提供一種立體顯示裝置， 包括顯示面板及設(shè)于該顯示面板上的液晶透鏡，該液晶透鏡采用上述的液晶透鏡。本發(fā)明的有益效果是區(qū)別于現(xiàn)有技術(shù)的情況，本發(fā)明提供的立體顯示裝置及其液晶透鏡的電極設(shè)有透光率漸變結(jié)構(gòu)，有效降低了摩爾紋形成，大大提高了圖像的觀看效^ ο


圖1是現(xiàn)有的光柵式立體顯示器的使用示意圖；圖2是現(xiàn)有的光柵式立體顯示器的摩爾紋示意圖；圖3為現(xiàn)有技術(shù)中一種液晶透鏡的截面示意圖；圖4圖3所示的液晶透鏡的立體結(jié)構(gòu)示意圖；圖5為根據(jù)本發(fā)明一優(yōu)選實施例的液晶透鏡的截面示意圖；圖6為根據(jù)本發(fā)明另一優(yōu)選實施例的液晶透鏡的截面示意圖；圖7為根據(jù)本發(fā)明另一優(yōu)選實施例的液晶透鏡的截面示意圖；圖8為根據(jù)本發(fā)明另一優(yōu)選實施例的液晶透鏡的截面示意圖；圖9顯示了光線在穿過現(xiàn)有技術(shù)中的液晶透鏡時透過率的示意圖；圖10顯示了光線在穿過本發(fā)明的液晶透鏡時透過率的示意圖。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明進行詳細說明。本發(fā)明提供一種立體顯示裝置，包括顯示面板和液晶透鏡。顯示面板用于顯示具有視差的左眼圖像和右眼圖像；液晶透鏡設(shè)置在顯示面板上，并將具有視差的左眼圖像和右眼圖像分別導(dǎo)向觀看者對應(yīng)的左眼和右眼。請參閱圖5，為方便描述本發(fā)明，圖5僅示出了液晶透鏡的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖5所示，該液晶透鏡200包括第一基板210、第二基板220、液晶層230、第一電極層M0、第二電極層250、第一配向膜沈0以及第二配向膜270。其中，該第一基板210和該第二基板220相對間隔設(shè)置，該液晶層230位于該第一基板210和該第二基板220之間，該第一電極層240設(shè)置在該第一基板210和該液晶層230 之間，被該第一配向膜260覆蓋，該第二電極層250設(shè)置在該第二基板220和該液晶層230 之間，被該第二配向膜270覆蓋；該第一電極層240和該第二電極層250用于產(chǎn)生電場，以使該液晶層230產(chǎn)生透鏡效果。在本發(fā)明實施例中，該第一電極層240包括多個間隔平行設(shè)置的條形電極，沿垂直于條形電極的延伸方向，該多個條形電極設(shè)有透光率漸變結(jié)構(gòu)，即在垂直于該條形電極的延伸方向，該條形電極橫截面的厚度由中間向兩側(cè)逐漸減小。具體而言，在本實施例中，該透光率漸變結(jié)構(gòu)為將條形電極設(shè)為截面為梯形的結(jié)構(gòu)，該梯形一般為等腰梯形，其長邊位于第一基板210—側(cè)，其短邊朝向液晶層230設(shè)置，在優(yōu)選實施例中，該梯形的短邊與側(cè)邊(腰)的交接處設(shè)置為圓弧過渡結(jié)構(gòu)，該圓弧過渡結(jié)構(gòu)該多個條形電極的透光率變化程漸變趨勢，避免由于尖端的透光率變化突變而易于形成摩爾紋。請參閱圖6，在本發(fā)明另一實施例中，該液晶透鏡300包括第一基板310、第二基板 320、液晶層330、第一電極層340、第二電極層350、第一配向膜360以及第二配向膜30。同樣，該第一基板310和該第二基板320相對間隔設(shè)置，該液晶層330位于該第一基板310和該第二基板320之間，該第一電極層340設(shè)置在該第一基板310和該液晶層330 之間，被該第一配向膜360覆蓋，該第二電極層350設(shè)置在該第二基板320和該液晶層330 之間，被該第二配向膜370覆蓋；該第一電極層和該第二電極層用于產(chǎn)生電場，以使該液晶層產(chǎn)生透鏡效果。在本發(fā)明實施例中，該第一電極層340為多個間隔平行設(shè)置的條形電極，沿垂直于條形電極的延伸方向，該多個條形電極設(shè)有透光率漸變結(jié)構(gòu)。具體而言，在本實施例中，該透光率漸變結(jié)構(gòu)為將條形電極設(shè)為截面為三角形的結(jié)構(gòu)，該三角形一般為等腰三角形，該三角形的底邊位于第一基板310—側(cè)，該三角形的頂角朝向液晶層330設(shè)置。在優(yōu)選實施例中，三角形的頂角設(shè)置為圓弧過渡結(jié)構(gòu)500，該圓弧過渡結(jié)構(gòu)500使得該多個條形電極的透光率變化程漸變趨勢，避免由于尖端的透光率變化突變而易于形成摩爾紋，如圖8所示。請參閱圖7，在本發(fā)明另一實施例中，該液晶透鏡400包括第一基板410、第二基板 420、液晶層430、第一電極層440、第二電極層450、第一配向膜460以及第二配向膜470。同樣，該第一基板410和該第二基板420相對間隔設(shè)置，該液晶層430位于該第一基板410和該第二基板420之間，該第一電極層440設(shè)置在該第一基板410和該液晶層430 之間，被該第一配向膜460覆蓋，該第二電極層450設(shè)置在該第二基板420和該液晶層430 之間，該第二配向膜470覆蓋；該第一電極層和該第二電極層用于產(chǎn)生電場，以使該液晶層產(chǎn)生透鏡效果。在本發(fā)明實施例中，該第一電極層440為多個間隔平行設(shè)置的條形電極，沿垂直于條形電極的延伸方向，該多個條形電極設(shè)有透光率漸變結(jié)構(gòu)。具體而言，在本實施例中，該透光率漸變結(jié)構(gòu)為將條形電極設(shè)為截面為微階梯狀三角形的結(jié)構(gòu)，每一微階梯的厚度變化相對較小，可使得該電極的透光率變化程漸變趨勢。在另一實施例中，第一電極層包括多個間隔平行設(shè)置的條形電極，第二電極層包括多個間隔平行設(shè)置的條形電極，第一電極層條形電極的延伸方向與第二電極層條形電極的延伸方向垂直，且第一電極層的條形電極與第二電極層的條形電極均設(shè)有本發(fā)明中所述的透光率漸變結(jié)構(gòu)，此結(jié)構(gòu)可以形成另一個方向的液晶透鏡，有利于顯示面板旋轉(zhuǎn)90度時進行3D顯示。接下來，結(jié)合圖9和圖10說明本發(fā)明降低摩爾紋的原理。如圖9所示，現(xiàn)有技術(shù)的液晶透鏡在應(yīng)用中，光線通過該液晶透鏡時，第一電極層 140處的透光率為T1,而未設(shè)置第一電極層140區(qū)域處的透光率為T2,由此可見，在第一電極層140與未設(shè)置第一電極層140的基板110處，透光率是從T1直接變化到T2的，且其透光率在第一電極層的140邊緣處呈現(xiàn)非常明顯的陡變，在顯示畫面上表現(xiàn)為明顯的邊界線， 該邊界線與面板像素陣列之間相互干涉，導(dǎo)致容易形成摩爾紋。而在圖10中，光線通過本發(fā)明提供的液晶透鏡時，由于第一電極層340設(shè)有上述實施例中所述的透光率漸變結(jié)構(gòu)，其透光率從第一電極層340中間的T1到邊緣的逐漸過渡為T1 T2再過渡到未覆蓋第一電極層340的第一基板310處的T2,該透光率在第一電極層 340的邊緣處呈現(xiàn)逐漸變化，避免了透光率的突然變化而形成的明暗條紋，從而減少與顯示面板上的矩陣排列的像素單元或黑矩陣產(chǎn)生重疊，使得液晶透鏡不易生成摩爾紋，因而改善了成像質(zhì)量，實現(xiàn)了良好的圖像顯示效果。經(jīng)過實驗發(fā)現(xiàn)，液晶透鏡中第一電極層的邊緣處的透光率的變化率會影響第一電極層的邊界線，進而對摩爾紋的形成造成影響。由于摩爾紋的顯示效果是由多個摩爾紋的周期性重復(fù)所構(gòu)成的宏觀效果，而采用上述配置的液晶透鏡，當(dāng)?shù)谝浑姌O層的邊界線不明顯時，多個摩爾紋的寬度也就不一致了，這就破壞了多個摩爾紋的周期性重復(fù)，因此摩爾紋的顯示效果也就被大大消除。當(dāng)然，消除摩爾紋的方法并不限于此，還可以通過研發(fā)新材料電極，使電極的透光率與配向膜的透光率趨于一致的方式，以及在具有同樣效果前提下改變電極厚度，或者對電極的材料、結(jié)構(gòu)、形態(tài)等多方面進行綜合調(diào)整設(shè)計等方式。本發(fā)明不限制電極中透光率漸變結(jié)構(gòu)的實現(xiàn)方式，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)知曉，只要是電極區(qū)域和非電極區(qū)域之間的透光率是逐漸變化趨向一致的就可以達到模糊邊界線的光學(xué)效果。以上所述僅為本發(fā)明的實施方式，并非因此限制本發(fā)明的專利范圍，凡是利用本發(fā)明說明書及附圖內(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)明的專利保護范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種液晶透鏡，包括間隔設(shè)置的第一基板和第二基板； 位于所述第一基板和所述第二基板之間的液晶層； 第一電極層，設(shè)置在所述第一基板和所述液晶層之間； 第二電極層，設(shè)置在所述第二基板和所述液晶層之間；所述第一電極層和所述第二電極層用于產(chǎn)生電場，以使所述液晶層產(chǎn)生透鏡效果； 其特征在于，所述第一電極層包括多個間隔設(shè)置的條形電極，沿垂直于所述條形電極的延伸方向，所述條形電極具有透光率漸變結(jié)構(gòu)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液晶透鏡，其特征在于，所述透光率漸變結(jié)構(gòu)為將所述條形電極設(shè)為截面為梯形的結(jié)構(gòu)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的液晶透鏡，其特征在于，所述梯形為等腰梯形，所述梯形的長邊位于所述第一基板側(cè)，所述梯形的短邊朝向所述液晶層設(shè)置。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的液晶透鏡，其特征在于，所述梯形的短邊與側(cè)邊的交接處設(shè)置為圓弧過渡結(jié)構(gòu)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液晶透鏡，其特征在于，所述透光率漸變結(jié)構(gòu)為將所述條形電極設(shè)為截面為三角形的結(jié)構(gòu)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的液晶透鏡，其特征在于，所述三角形為等腰三角形，所述三角形的底邊位于所述第一基板側(cè)，所述三角形的頂角朝向所述液晶層設(shè)置，且所述的頂角設(shè)置為圓弧過渡結(jié)構(gòu)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液晶透鏡，其特征在于，所述透光率漸變結(jié)構(gòu)為將所述條形電極設(shè)為截面為微階梯狀三角形的結(jié)構(gòu)。
8.一種液晶透鏡，包括間隔設(shè)置的第一基板和第二基板； 位于所述第一基板和所述第二基板之間的液晶層； 第一電極層，設(shè)置在所述第一基板和所述液晶層之間； 第二電極層，設(shè)置在所述第二基板和所述液晶層之間；所述第一電極層和所述第二電極層用于產(chǎn)生電場，以使所述液晶層產(chǎn)生透鏡效果； 其特征在于，所述第一電極層包括多個間隔設(shè)置的條形電極，沿垂直于所述條形電極的延伸方向，所述條形電極橫截面的厚度由中間向兩側(cè)逐漸減小。
9.一種液晶透鏡，包括間隔設(shè)置的第一基板和第二基板； 位于所述第一基板和所述第二基板之間的液晶層； 第一電極層，位于所述第一基板相鄰所述液晶層的一側(cè)； 第二電極層，位于所述第二基板相鄰所述液晶層的一側(cè)；所述第一電極層和所述第二電極層用于產(chǎn)生電場，以使所述液晶層產(chǎn)生透鏡效果； 第一配向膜，覆蓋所述第一電極層； 第二配向膜，覆蓋所述第二電極層；其特征在于，所述第一電極層包括多個條形電極，所述條形電極采用透光率與所述第一配向膜趨于一致的材料制成。
10. 一種立體顯示裝置，包括顯示面板及設(shè)于所述顯示面板上的液晶透鏡，所述液晶透鏡采用根據(jù)權(quán)利要求1至7中任意一項所述的液晶透鏡。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種立體顯示裝置及其液晶透鏡，該液晶透鏡包括間隔設(shè)置的第一基板和第二基板；位于該第一基板和該第二基板之間的液晶層；設(shè)置在該第一基板和該液晶層之間的第一電極層；設(shè)置在該第二基板和該液晶層之間的第二電極層；該第一電極層和該第二電極層用于產(chǎn)生電場，以使該液晶層產(chǎn)生透鏡效果；其中，該第一電極層包括多個間隔設(shè)置的條形電極，沿垂直于條形電極的延伸方向，該條形電極具有透光率漸變結(jié)構(gòu)。通過上述方式，本發(fā)明公開的立體顯示裝置及其液晶透鏡改善了成像質(zhì)量，實現(xiàn)了良好的圖像顯示效果。
文檔編號G02F1/1343GK102253562SQ20111019603
公開日2011年11月23日 申請日期2011年7月13日 優(yōu)先權(quán)日2011年7月13日
發(fā)明者李建軍, 陳寅偉 申請人:深圳超多維光電子有限公司