專利名稱：一種液晶透鏡的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及裸眼立體顯示技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種液晶透鏡。
背景技術(shù)：
近年來(lái)，3D技術(shù)發(fā)展迅速，3D電影、3D游戲等陸續(xù)推出，3D已逐漸融入人們的生活，而計(jì)算機(jī)的中央處理器(CPU)的處理速度和相關(guān)功能的大大增強(qiáng)，更是使得具有大信息容量特點(diǎn)的三維立體顯示技術(shù)得到了迅速發(fā)展的空間。在實(shí)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(wú)需觀察者佩戴特殊的專門眼鏡的優(yōu)點(diǎn)，使得它在三維立體顯示領(lǐng)域中備受青睞。在現(xiàn)有的裸眼立體顯示中，顯示器光線與液晶透鏡之間會(huì)產(chǎn)生大量的摩爾紋，使 畫面產(chǎn)生顆粒感，顯示效果不佳。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種液晶透鏡，能夠減少顯示器光線與液晶透鏡間產(chǎn)生的摩爾紋，減少畫面的顆粒感，提高顯示效果。為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明的一種液晶透鏡，包括第一基板、第二基板、第一電極、第二電極、第一配向?qū)?、第二配向?qū)雍鸵壕?，所述第一基板與第二基板以預(yù)定間距平行設(shè)置，所述第一電極設(shè)置在所述第一基板上，所述第二電極設(shè)置在所述第二基板上，所述第一配向?qū)痈采w在所述第一電極上，所述第二配向?qū)痈采w在所述第二電極上，所述液晶層設(shè)置在所述第一配向?qū)优c第二配向?qū)又g。進(jìn)一步地，所述第一電極為兩個(gè)或兩個(gè)以上的豎向條形電極；所述第二電極為面電極。進(jìn)一步地，所述第一電極為兩個(gè)或兩個(gè)以上的豎向條形電極；所述第二電極為兩個(gè)或兩個(gè)以上的橫向條形電極。進(jìn)一步地，所述第一電極和第二電極均為兩個(gè)或兩個(gè)以上的豎向條形電極。進(jìn)一步地，所述第一電極中的豎向條形電極與所述第二電極中的豎向條形電極兩兩相對(duì)設(shè)置。進(jìn)一步地，所述第一電極中的豎向條形電極與所述第二電極中的豎向條形電極相
互交錯(cuò)設(shè)置。進(jìn)一步地，在所述第一電極與所述第一基板之間還設(shè)置有一層或多層電極，在兩層電極之間設(shè)置有絕緣層。進(jìn)一步地，在所述第二電極與所述第二基板之間還設(shè)置有一層或多層電極，在兩層電極之間設(shè)置有絕緣層。進(jìn)一步地，所述豎向條形電極為以下一種結(jié)構(gòu)形式，包括(I)所述豎向條形電極為直條型結(jié)構(gòu)；(2)所述豎向條形電極的邊緣曲線為正弦曲線或余弦曲線，并且，相對(duì)的兩邊緣曲線具有相同或相反的變化趨勢(shì)；(3)所述豎向條形電極的邊緣曲線為弧形，不同豎向條形電極的邊緣曲線為不同曲率的弧形；(4)所述豎向條形電極的邊緣曲線為折線，并且，相對(duì)的兩邊緣曲線具有相同的變化趨勢(shì)。進(jìn)一步地，所述橫向條形電極為以下一種結(jié)構(gòu)形式，包括(I)所述橫向條形電極為直條型結(jié)構(gòu)；(2)所述橫向條形電極的邊緣曲線為正弦曲線或余弦曲線，并且，相對(duì)的兩邊緣曲線具有相同或相反的變化趨勢(shì)； (3)所述橫向條形電極的邊緣曲線為弧形，不同豎向條形電極的邊緣曲線為不同曲率的弧形；(4)所述橫向條形電極的邊緣曲線為折線，并且，相對(duì)的兩邊緣曲線具有相同的變化趨勢(shì)。綜上所述，本發(fā)明的液晶透鏡通過(guò)采用多種不同形式的電極，實(shí)現(xiàn)減少顯示器光線與液晶透鏡間產(chǎn)生的摩爾紋，使畫面更加細(xì)膩，從而提高了立體顯示的顯示效果。


圖I 圖7為本實(shí)施方式液晶透鏡的剖面結(jié)構(gòu)示意圖；圖8 圖12為本實(shí)施方式液晶透鏡控制層的豎向條形電極的結(jié)構(gòu)示意圖；圖13 圖17為本實(shí)施方式的液晶透鏡控制層的橫向條形電極的結(jié)構(gòu)示意圖；圖18 圖20為本實(shí)施方式的液晶透鏡在不同結(jié)構(gòu)下，對(duì)上下透明電極施加不同的電壓時(shí)的也液晶分子排列的示意圖。
具體實(shí)施例方式圖I為本實(shí)施方式的液晶透鏡的截面圖，第一基板11和第二基板16以預(yù)定間距平行設(shè)置，在第一基板11的內(nèi)表面上設(shè)置有第一電極12，在第二基板16的內(nèi)表面上設(shè)置有第二電極15,第一電極12的內(nèi)表面上設(shè)置有第一配向?qū)?3,第二電極15的內(nèi)表面上設(shè)置有第二配向?qū)?4，且第一配向?qū)?3和第二配向?qū)?4的摩擦方向相互垂直；在第一配向?qū)?3和第二配向?qū)?4之間充滿平行向列液晶10 (液晶層10)。如圖18所示，當(dāng)對(duì)第一電極12的各個(gè)電極施加不同的電壓時(shí)，液晶分子將處于平躺、直立或介于平躺與直立之間的狀態(tài)，當(dāng)偏振方向平行于入射側(cè)配向?qū)臃较虻木€偏振光入射時(shí)，入射光將具有不同的折射率，根據(jù)等光程原理，光線出射后將匯聚于一點(diǎn)，從而形成透鏡效果。液晶10具有η。和Iiei兩種折射率，η0為偏振光偏振方向垂直于液晶長(zhǎng)軸方向入射時(shí)的折射率，ne為偏振光偏振方向平行于液晶長(zhǎng)軸方向入射時(shí)的折射率。當(dāng)?shù)谝浑姌O12和第二電極15之間沒(méi)有外加電壓時(shí)，該液晶透鏡的狀態(tài)如圖I所示，此時(shí)偏振方向平行于入射側(cè)配向?qū)臃较虻木€偏振光入射，液晶層10的折射率為；當(dāng)?shù)谝浑姌O12和第二電極15之間有外加電壓，且外加電壓之差大于閾值電壓Uth時(shí)，液晶分子將在電場(chǎng)的作用下直立，此時(shí)偏振方向平行于入射側(cè)配向?qū)臃较虻木€偏振光入射，液晶的折射率為η。。第一電極12為豎向條形電極，電極結(jié)構(gòu)可以是圖8 圖12中的任何一種。當(dāng)?shù)诙姌O15與第一電極12之間產(chǎn)生壓差且壓差大于液晶分子閾值電壓時(shí)，液晶分子將會(huì)直立，當(dāng)在第一電極12各個(gè)條形電極上對(duì)應(yīng)第二電極15的壓差不同，當(dāng)施加合適的電壓時(shí)液晶分子可以形成透鏡的效果。第二電極15為貼附于第二基板16的電極層，電極結(jié)構(gòu)可為面電極也可為橫向條形電極，橫向條形電極的結(jié)構(gòu)可以是圖13 圖17中的任何一種。當(dāng)對(duì)多個(gè)第一電極12施加不同的電壓時(shí)，以7個(gè)電極為例，從左至右分別對(duì)這7個(gè)電極標(biāo)示為121、122、123、124、125、126、127，第一電極標(biāo)示為12，對(duì)第二電極15施加電壓U0，對(duì)第一電極12的7條電極分別施加不同的電壓，施加的電壓與Utl之差分別為U21、%2、％3、％4、％5、％6、％7，各電勢(shì)差之間的關(guān)系為U21 > U22 > U23 > U24 < U25 < U26 < U27,即中間電極的電勢(shì)差U24最低，且U24 <Uth，兩邊的電壓依次增大，兩端的電壓為最高電壓，且大于Uth。設(shè)定合適的電壓，可使液晶分子的排列如圖18所示，兩端的液晶分子直立，中間的液晶分子平躺，介于兩端與中間的液晶分子傾斜于基板，且根據(jù)電壓的大小成不同的傾角。此時(shí)，由于電極是波浪形，這樣可降低液晶透鏡與顯示面板間形成摩爾紋。當(dāng)?shù)诙?6上的第二電極15為面電極，第一基板11上的第一電極12為圖9所示的曲形電極，通過(guò)上述方法施加電壓形成液晶透鏡時(shí)液晶分子指向矢分布示意圖如圖18所示。相對(duì)于圖I描述的多個(gè)電極形成透鏡的情況，圖2描述的是兩個(gè)電極形成透鏡的情況。第二電極15與圖I結(jié)構(gòu)中的第二電極15的結(jié)構(gòu)一樣，第一電極12為兩條豎向條形電極，電極結(jié)構(gòu)可以是圖8 圖12中的任意一種，但形成透鏡的方式為兩電極同時(shí)施加高電壓，一般電極間的距離大于電極本身的寬度。圖3為第二電極15與第一電極12均為豎向條形電極，示意圖表示的為多個(gè)電極形成透鏡的情況，第二電極15與第一電極12均可為豎向條形電極圖8 圖12中的任意一種，且電極的樣式不必一致。圖4為第二電極15及第一電極12均為豎向條形電極，而第一電極12為兩個(gè)電極形成透鏡的示意圖。相對(duì)于圖3所描述的第二電極15和第一電極12相正對(duì)的液晶透鏡，圖5所不為完全錯(cuò)開的情況，實(shí)際執(zhí)行時(shí)不必局限于此，可錯(cuò)開不同的距離，第二電極15和第一電極12中電極的寬度也不必完全相同。當(dāng)?shù)诙姌O15采用圖14所示的橫向曲形電極，第一電極12采用圖9所示的豎向曲形電極，施加電壓形成液晶透鏡時(shí)液晶分子指向矢分布示意圖如圖19所示。圖6描述了兩層曲形電極形成透鏡的情況，第二電極15及第一電極12同前面所描述一致。第三電極32為第一電極12之下更接近于第一基板11的一層電極，第三電極32與第一電極12之間用絕緣層23隔開，第三電極32的結(jié)構(gòu)同樣可以是圖8 圖12中的任意一種，條形電極寬度、形狀、與第一電極12的交錯(cuò)或重疊等均可根據(jù)需要調(diào)整。圖6所示為第一電極12和第三電極32的條形電極交錯(cuò)開的一種情形。當(dāng)?shù)诙姌O15、第一電極12和第三電極32給予合適的電壓時(shí)，將會(huì)形成透鏡效果，圖20為施加合適的電壓時(shí)液晶分子指向矢分布示意圖。
上面是以在第一電極12與第一基板11之間設(shè)置第三電極32為例進(jìn)行說(shuō)明，實(shí)際上，在第一電極12與第一基板11之間也可以設(shè)置多層的電極，并且在兩層的電極之間設(shè)置一層絕緣層，在第二電極15與第二基板16之間也可進(jìn)行類似的一層或多層的電極設(shè)置。圖7與圖6的區(qū)別在于第二電極15，圖7中的第二電極15為豎向條形電極，第二電極15及第一電極12及第三電極32的形狀、寬度及對(duì)齊方式均不限于圖7所描述。圖8為第一電極12的第一實(shí)施方式，電極為豎向條形電極。圖8為直條型結(jié)構(gòu)，圖中所描述的為電極寬度與間距相等的情形，實(shí)際中電極寬度及間距均可調(diào)整。圖9為第一電極12的第二實(shí)施方式，多個(gè)第一電極12的邊緣曲線為正弦或余弦曲線，且對(duì)于同一條電極，其相對(duì)的兩個(gè)邊緣曲線具有相同的變化趨勢(shì)，即邊緣曲線的波峰、波谷具有一致性。這樣，多個(gè)橫向排列的電極可以認(rèn)為是經(jīng)過(guò)簡(jiǎn)單的橫向復(fù)制后所得，具有嚴(yán)格的可重復(fù)性。曲形電極的電極寬度及間距均可調(diào)整。第二電極15均勻鍍于玻璃基板16上,與第一電極12平行。 圖10為第一電極12的第三實(shí)施方式，多個(gè)電極的邊緣曲線為正弦或余弦曲線，且對(duì)于同一條電極，相對(duì)的兩個(gè)邊緣曲線具有相反的變化趨勢(shì)。第二透明電極15均勻鍍于玻璃基板16上,與第一電極12平行。圖11所示的為同一面電極上有不同曲率的弧形電極，呈周期排列，實(shí)際應(yīng)用中不拘泥于此，不同曲形電極可為不同曲率、不同間距、不同排布方式，也可交叉有圖10所示的弧形電極，或折線電極。圖12所示為豎向折線電極，對(duì)于同一條電極，相對(duì)的兩個(gè)邊緣折線具有相同的變化趨勢(shì)，且各電極間具有嚴(yán)格的重復(fù)性。實(shí)際執(zhí)行時(shí)，可將折線尖端部分制作成弧狀，可以避免臨近尖角處形成尖％5放電效應(yīng)，fe壞其內(nèi)部結(jié)構(gòu)。圖13 圖17為橫向條形電極結(jié)構(gòu)，圖13 圖17的橫向條形電極實(shí)際上分別與圖8 圖12的豎向條形電極相對(duì)應(yīng)，是豎向條形電極旋轉(zhuǎn)90度后得到。圖18為當(dāng)?shù)诙姌O15為面電極，第一電極12為圖9所示的曲形電極，施加電壓形成液晶透鏡時(shí)液晶分子指向矢分布示意圖。圖18中的電極，一般為ΙΤ0，配向?qū)右话銥镻I，中間的液晶層中的黑色線段為液晶分子的指向矢。圖19為當(dāng)?shù)诙姌O15為圖14所示的豎向曲形電極，第一電極12為圖10所示的豎向曲形電極，施加電壓形成液晶透鏡時(shí)液晶分子指向矢分布示意圖。圖20為第二基板16上的第二電極15為面電極、第三電極32的結(jié)構(gòu)為圖9所示的豎向曲形電極，第一電極12的結(jié)構(gòu)為圖9所示的豎向曲形電極，施加電壓形成液晶透鏡時(shí)液晶分子指向矢分布示意圖。本實(shí)施方式還提供了一種裸眼立體顯示裝置，包括液晶透鏡和顯示模塊，液晶透鏡設(shè)置在顯示模塊的表面，液晶透鏡包括第一基板、第二基板、第一電極、第二電極、第一配向?qū)?、第二配向?qū)雍鸵壕?，第一基板與第二基板以預(yù)定間距平行設(shè)置，第一電極設(shè)置在第一基板上，第二電極設(shè)置在第二基板上，第一配向?qū)痈采w在第一電極上，第二配向?qū)痈采w在第二電極上，液晶層設(shè)置在第一配向?qū)优c第二配向?qū)又g。第一電極為兩個(gè)或兩個(gè)以上的豎向條形電極；第二電極為面電極。第一電極為兩個(gè)或兩個(gè)以上的豎向條形電極；第二電極為兩個(gè)或兩個(gè)以上的橫向條形電極。第一電極和第二電極均為兩個(gè)或兩個(gè)以上的豎向條形電極。第一電極中的豎向條形電極與第二電極中的豎向條形電極兩兩相對(duì)設(shè)置。第一電極中的豎向條形電極與第二電極中的豎向條形電極相互交錯(cuò)設(shè)置。在第一電極與第一基板之間還設(shè)置有一層或多層電極，在兩層電極之間設(shè)置有絕緣層；在第二電極與第二基板之間還設(shè)置有一 層或多層電極，在兩層電極之間設(shè)置有絕緣層。豎向條形電極為以下一種結(jié)構(gòu)形式，包括(I)豎向條形電極為直條型結(jié)構(gòu)；(2)豎向條形電極的邊緣曲線為正弦曲線或余弦曲線，并且，相對(duì)的兩邊緣曲線具有相同或相反的變化趨勢(shì)；(3)豎向條形電極的邊緣曲線為弧形，不同豎向條形電極的邊緣曲線為不同曲率的弧形；(4)豎向條形電極的邊緣曲線為折線，并且，相對(duì)的兩邊緣曲線具有相同的變化趨勢(shì)。橫向條形電極為以下一種結(jié)構(gòu)形式，包括(I)橫向條形電極為直條型結(jié)構(gòu)；(2)橫向條形電極的邊緣曲線為正弦曲線或余弦曲線，并且，相對(duì)的兩邊緣曲線具有相同或相反的變化趨勢(shì)；(3)橫向條形電極的邊緣曲線為弧形，不同豎向條形電極的邊緣曲線為不同曲率的弧形；(4)橫向條形電極的邊緣曲線為折線，并且，相對(duì)的兩邊緣曲線具有相同的變化趨勢(shì)。以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例而已，并不用于限制本發(fā)明，對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，本發(fā)明可以有各種更改和變化。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種液晶透鏡，其特征在于，包括第一基板、第二基板、第一電極、第二電極、第一配向?qū)?、第二配向?qū)雍鸵壕樱龅谝换迮c第二基板以預(yù)定間距平行設(shè)置，所述第一電極設(shè)置在所述第一基板上，所述第二電極設(shè)置在所述第二基板上，所述第一配向?qū)痈采w在所述第一電極上，所述第二配向?qū)痈采w在所述第二電極上，所述液晶層設(shè)置在所述第一配向?qū)优c第二配向?qū)又g。
2.如權(quán)利要求I所述的液晶透鏡，其特征在于所述第一電極為兩個(gè)或兩個(gè)以上的豎向條形電極；所述第二電極為面電極。
3.如權(quán)利要求I所述的液晶透鏡，其特征在于所述第一電極為兩個(gè)或兩個(gè)以上的豎向條形電極；所述第二電極為兩個(gè)或兩個(gè)以上的橫向條形電極。
4.如權(quán)利要求I所述的液晶透鏡，其特征在于所述第一電極和第二電極均為兩個(gè)或兩個(gè)以上的豎向條形電極。
5.如權(quán)利要求4所述的液晶透鏡，其特征在于所述第一電極中的豎向條形電極與所述第二電極中的豎向條形電極兩兩相對(duì)設(shè)置。
6.如權(quán)利要求4所述的液晶透鏡，其特征在于所述第一電極中的豎向條形電極與所述第二電極中的豎向條形電極相互交錯(cuò)設(shè)置。
7.如權(quán)利要求I 6任意之一所述的液晶透鏡，其特征在于在所述第一電極與所述第一基板之間還設(shè)置有一層或多層電極，在兩層電極之間設(shè)置有絕緣層。
8.如權(quán)利要求I 6任意之一所述的液晶透鏡，其特征在于在所述第二電極與所述第二基板之間還設(shè)置有一層或多層電極，在兩層電極之間設(shè)置有絕緣層。
9.如權(quán)利要求2 6任意之一所述的液晶透鏡，其特征在于所述豎向條形電極為以下一種結(jié)構(gòu)形式，包括 (1)所述豎向條形電極為直條型結(jié)構(gòu)； (2)所述豎向條形電極的邊緣曲線為正弦曲線或余弦曲線，并且，相對(duì)的兩邊緣曲線具有相同或相反的變化趨勢(shì)； (3)所述豎向條形電極的邊緣曲線為弧形，不同豎向條形電極的邊緣曲線為不同曲率的弧形； (4)所述豎向條形電極的邊緣曲線為折線，并且，相對(duì)的兩邊緣曲線具有相同的變化趨勢(shì)。
10.如權(quán)利要求3所述的液晶透鏡，其特征在于所述橫向條形電極為以下一種結(jié)構(gòu)形式，包括 (1)所述橫向條形電極為直條型結(jié)構(gòu)； (2)所述橫向條形電極的邊緣曲線為正弦曲線或余弦曲線，并且，相對(duì)的兩邊緣曲線具有相同或相反的變化趨勢(shì)； (3)所述橫向條形電極的邊緣曲線為弧形，不同豎向條形電極的邊緣曲線為不同曲率的弧形； (4)所述橫向條形電極的邊緣曲線為折線，并且，相對(duì)的兩邊緣曲線具有相同的變化趨勢(shì)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種液晶透鏡，包括第一基板、第二基板、第一電極、第二電極、第一配向?qū)?、第二配向?qū)雍鸵壕?，所述第一基板與第二基板以預(yù)定間距平行設(shè)置，所述第一電極設(shè)置在所述第一基板上，所述第二電極設(shè)置在所述第二基板上，所述第一配向?qū)痈采w在所述第一電極上，所述第二配向?qū)痈采w在所述第二電極上，所述液晶層設(shè)置在所述第一配向?qū)优c第二配向?qū)又g。本發(fā)明的液晶透鏡通過(guò)采用多種不同形式的電極，實(shí)現(xiàn)減少顯示器光線與液晶透鏡間產(chǎn)生的摩爾紋，使畫面更加細(xì)膩，從而提高了立體顯示的顯示效果。
文檔編號(hào)G02F1/1343GK102809868SQ201210288408
公開日2012年12月5日 申請(qǐng)日期2012年8月14日 優(yōu)先權(quán)日2012年8月14日
發(fā)明者陳寅偉, 宋磊, 劉寧, 戈張 申請(qǐng)人:深圳超多維光電子有限公司