液晶透鏡器件、圖像顯示裝置和驅(qū)動(dòng)器件的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了液晶透鏡器件、圖像顯示裝置和驅(qū)動(dòng)器件。一種液晶透鏡器件包括液晶光學(xué)單元和驅(qū)動(dòng)單元。所述液晶光學(xué)單元包括第一基底單元、第二基底單元和液晶層。所述第一基底單元包括第一基底、多個(gè)第一電極和多個(gè)第二電極。所述第二基底單元包括第二基底和第一相對(duì)電極。所述驅(qū)動(dòng)單元被配置為控制所述第一電極與所述第一相對(duì)電極之間的電壓以及所述第二電極與所述第一相對(duì)電極之間的電壓。所述驅(qū)動(dòng)單元在將所述第一電極與所述第一相對(duì)電極之間的電壓從第一電壓改變到第二電壓之后，將所述第二電極與所述第一相對(duì)電極之間的電壓從第三電壓改變到第四電壓。
【專利說明】液晶透鏡器件、圖像顯示裝置和驅(qū)動(dòng)器件
[0001]相關(guān)申請的交叉引用
[0002]本申請基于2012年8月17日提交的2012-181227號(hào)在先日本專利申請，并要求以其作為優(yōu)先權(quán)基礎(chǔ)，其全部內(nèi)容在此引用作為參考。
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0003]一般來說，本文描述的實(shí)施例涉及液晶透鏡器件、圖像顯示裝置和驅(qū)動(dòng)器件。
【背景技術(shù)】
[0004]存在有液晶透鏡器件，包括通過采用液晶分子的雙折射，根據(jù)施加的電壓改變折射率的分布的液晶光學(xué)單元。存在有驅(qū)動(dòng)液晶光學(xué)單元的驅(qū)動(dòng)器件。同樣存在有結(jié)合了液晶透鏡器件和圖像顯示單元的圖像顯示裝置。
[0005]通過改變液晶光學(xué)單元的折射率分布，圖像顯示裝置在兩種狀態(tài)之間切換，在一種狀態(tài)下使圖像顯示單元顯示的圖像正如圖像顯示單元顯示的那樣入射到觀察人的眼中，在另一種狀態(tài)下，使圖像顯示單元顯示的圖像作為多幅視差圖像入射到觀察人的眼中。從而實(shí)現(xiàn)了二維圖像顯示操作和三維圖像顯示操作。這樣的圖像顯示裝置需要高顯示品質(zhì)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，液晶透鏡器件包括液晶光學(xué)單元和驅(qū)動(dòng)單元。所述液晶光學(xué)單元包括第一基底單元、第二基底單元和液晶層。所述第一基底單元包括第一基底、多個(gè)第一電極和多個(gè)第二電極。所述第一基底具有第一主面。所述第一電極的每一個(gè)都被提供在所述第一主面上以在第一方向上延伸。所述第一電極的每一個(gè)都在與所述第一方向不平行的方向排列。所述第二電極的每一個(gè)都被提供在所述第一主面上的所述第一電極之間以在所述第一方向上延伸。所述第二電極的每一個(gè)都在與所述第一方向正交的第二方向上與所述第一電極分開。所述第二基底單元包括第二基底和第一相對(duì)電極。所述第二基底具有第二主面。所述第二主面與所述第一主面相對(duì)。所述第一相對(duì)電極被提供在所述第二主面上。所述液晶層被提供在所述第一基底單元與所述第二基底單元之間。所述驅(qū)動(dòng)單元被配置為控制所述第一電極與所述第一相對(duì)電極之間的電壓以及所述第二電極與所述第一相對(duì)電極之間的電壓。所述驅(qū)動(dòng)單元在將所述第一電極與所述第一相對(duì)電極之間的電壓從第一電壓改變到第二電壓之后，將所述第二電極與所述第一相對(duì)電極之間的電壓從第三電壓改變到第四電壓。所述第二電壓的絕對(duì)值大于所述第一電壓的絕對(duì)值。所述第四電壓的絕對(duì)值大于所述第三電壓的絕對(duì)值。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0007]圖1是示意剖面圖，顯示了根據(jù)第一個(gè)實(shí)施例的液晶透鏡器件和圖像顯示裝置；
[0008]圖2A至2D是曲線圖，顯示了根據(jù)第一個(gè)實(shí)施例的液晶透鏡器件和圖像顯示裝置的特征；[0009]圖3是照片，顯示了根據(jù)第一個(gè)實(shí)施例的液晶透鏡器件和圖像顯示裝置的特征；
[0010]圖4是照片，顯示了參考實(shí)例的液晶透鏡器件和圖像顯示裝置的特征；
[0011]圖5是照片，顯示了根據(jù)第一個(gè)實(shí)施例的液晶透鏡器件和圖像顯示裝置的特征；
[0012]圖6A至6D是曲線圖，顯示了根據(jù)第一個(gè)實(shí)施例的液晶透鏡器件和圖像顯示裝置的其他特征；
[0013]圖7是示意剖面圖，顯示了根據(jù)第一個(gè)實(shí)施例的另一個(gè)液晶透鏡器件和圖像顯示
裝置；
[0014]圖8是示意剖面圖，顯示了根據(jù)第二個(gè)實(shí)施例的液晶透鏡器件和圖像顯示裝置；
[0015]圖9A至9E是曲線圖，顯示了根據(jù)第二個(gè)實(shí)施例的液晶透鏡器件和圖像顯示裝置的特征；
[0016]圖1OA至IOE是曲線圖，顯示了根據(jù)第二個(gè)實(shí)施例的液晶透鏡器件和圖像顯示裝置的其他特征；
[0017]圖11是示意剖面圖，顯示了根據(jù)第三個(gè)實(shí)施例的液晶透鏡器件和圖像顯示裝置；
[0018]圖12是示意剖面圖，顯示了根據(jù)第三個(gè)實(shí)施例的另一個(gè)液晶透鏡器件和圖像顯示裝置；
[0019]圖13是示意剖面圖，顯示了根據(jù)第四個(gè)實(shí)施例的驅(qū)動(dòng)器件。
【具體實(shí)施方式】
[0020]后文將參考附圖描述多個(gè)實(shí)施例。
[0021]附圖為示意的或概念的；并且部位的厚度與寬度之間的關(guān)系、部位之間尺寸的比例等不一定與其實(shí)際值相同。另外，維度和/或比例在附圖之間可以展示為不同，即使對(duì)于一致的部位。
[0022]在本申請的附圖和說明書中，與關(guān)于之前附圖描述的組件類似的組件被標(biāo)注為相同的附圖標(biāo)記，并且在適當(dāng)時(shí)省略詳細(xì)說明。
[0023]第一個(gè)實(shí)施例
[0024]圖1是示意剖面圖，顯示了根據(jù)第一個(gè)實(shí)施例的液晶透鏡器件和圖像顯示裝置。
[0025]正如圖1所示，根據(jù)該實(shí)施例的圖像顯示裝置311包括液晶透鏡器件211和圖像顯示單元80。圖像顯示單元80可以包括任何顯示器件。例如可以使用液晶顯示器件、有機(jī)EL顯示器件、等離子顯示器等。
[0026]液晶透鏡器件211包括液晶光學(xué)單元111和驅(qū)動(dòng)單元77。
[0027]液晶光學(xué)單元111包括第一基底單元10u、第二基底單元20u和液晶層30。
[0028]第一基底單元IOu包括第一基底10、多個(gè)第一電極11和多個(gè)第二電極12。
[0029]第一基底10具有第一主面10a。多個(gè)第一電極11被提供在第一主面IOa上。多個(gè)第一電極11中的每一個(gè)都在第一方向上延伸。多個(gè)第一電極11都在與第一方向相交的方向上排列。在圖1中，顯不了多個(gè)第一電極11中的三個(gè)。多個(gè)第一電極11的數(shù)量是任意的。
[0030]第一方向被視為Y軸方向。與主面IOa平行且與Y軸方向正交的方向被視為X軸方向。與X軸方向和Y軸方向正交的方向被視為Z軸方向。
[0031]多個(gè)第一電極11沿著例如X軸方向排列。[0032]現(xiàn)在將聚焦多個(gè)第一電極11中兩個(gè)最接近的第一電極11。兩個(gè)最接近的第一電極11中的一個(gè)被視為第一主電極11a。兩個(gè)最接近的第一電極11中的另一個(gè)被視為第二主電極lib。
[0033]中心軸59在最接近的第一電極11 (如第一主電極Ila與第二主電極Ilb)之間。中心軸59與Y軸方向平行并且在投射到X-Y平面(與第一主面IOa平行的平面)上時(shí)穿過將第一主電極Ila的X軸方向上中心IlaC連接到第二主電極Ilb的X軸方向上中心IlbC的線段中點(diǎn)。
[0034]第一主面IOa在中心軸59與兩個(gè)最接近的第一電極11中的一個(gè)的第一主電極Ila之間的區(qū)域被視為第一區(qū)域R1。第一主面IOa在中心軸59與兩個(gè)最接近的第一電極11中的另一個(gè)的第二主電極Ilb之間的區(qū)域被視為第二區(qū)域R2。從第一主電極Ila朝向第二主電極Ilb的方向被視為+X方向。從第二主電極Ilb朝向第一主電極Ila的方向?qū)?yīng)于-X方向。
[0035]多個(gè)第二電極12的每一個(gè)被提供在第一基底10上的多個(gè)第一電極11之間。多個(gè)第二電極12在Y軸方向上延伸。多個(gè)第二電極12在X軸方向上與多個(gè)第一電極11分開。在這個(gè)實(shí)例中，至少第一子電極12a和第二子電極12b被提供為第二電極12。
[0036]多個(gè)第二電極12的第一子電極12a被提供在第一主面IOa上的第一區(qū)域Rl中；而多個(gè)第二電極12的第二子電極12b被提供在第一主面IOa上的第二區(qū)域R2中。
[0037]第二基底單元20u包括第二基底20和相對(duì)電極(第一相對(duì)電極)21。第二基底20具有第二主面20a，與第一主面IOa相對(duì)。相對(duì)電極21被提供在第二主面20a上。
[0038]第一基底10、第一電極11、第二電極12、第二基底20以及相對(duì)電極21都可透過光。確切地說，這些組件都是透明的。
[0039]第一基底10和第二基底20可以包括例如透明材料比如玻璃、樹脂等。第一基底10和第二基底20具有板狀結(jié)構(gòu)或薄片結(jié)構(gòu)。第一基底10的厚度和第二基底20的厚度為例如不小于50微米(μ m)且不大于2000 μ m。不過,這些厚度是任意的。
[0040]第一電極11、第二電極12和相對(duì)電極21包括例如氧化物，氧化物包括從In、Sn、Zn和Ti組成的組中選擇的至少一種(一類)元素。這些電極可以包括例如ΙΤ0。例如，可以使用從In2O3和SnO3中選擇的至少一種。這些電極的厚度為例如大約200納米(nm)(如不小于100納米且不大于350nm)。電極的厚度被設(shè)置為例如關(guān)于可見光可得到高透射率的厚度。
[0041]第一電極11的布置間距(最接近的第一電極11的X軸方向中心之間的距離)是例如不小于10 μ m且不大于1000 μ m。布置間距被設(shè)置為滿足所期望的規(guī)格(梯度折射率透鏡的特征)。沿著X軸方向第一電極11和第二電極12的長度(寬度)為例如不小于5μπι且不大于300 μ m。
[0042]在這個(gè)實(shí)例中，第二電極12鄰近第一電極11。更確切地說，第一子電極12a鄰近第一主電極Ila ;而第二子電極12b鄰近第二主電極lib。沿著X軸方向第一主電極Ila與第一子電極12a之間的距離以及沿著X軸方向第二主電極Ilb和第二子電極12b之間的距尚為例如不小于5 μ m且不大于150 μ m。
[0043]液晶層30被提供在第一基底單元IOu與第二基底單元20u之間。液晶層30包括液晶材料。液晶材料可以包括向列相的液晶(在液晶光學(xué)單元111的使用溫度具有向列相)。液晶材料具有正的介電各向異性或負(fù)的介電各向異性。在正介電各向異性的情況下，液晶層30的液晶初始定向(未對(duì)液晶層30施加電壓時(shí)的定向)是例如水平定向。在負(fù)介電各向異性的情況下，液晶層30的液晶初始定向是垂直定向。
[0044]液晶層30沿著Z軸方向的長度(厚度)為例如不小于20 μ m且不大于50 μ m。在這個(gè)實(shí)例中，液晶層30的厚度是30 μ m。換言之，液晶層30的厚度是沿著Z軸方向第一基底單元IOu與第二基底單元20u之間的距離。
[0045]液晶層30的液晶定向可以具有預(yù)傾斜。在預(yù)傾斜時(shí)，例如，液晶的引向器30d沿著從第一主電極Ila朝向第二主電極Ilb的+X軸方向從第一基底單兀IOu朝向第二基底單元20u。
[0046]預(yù)傾斜角是X-Y平面與液晶引向器30d (液晶分子在長軸方向上的軸)之間的角。在水平定向的情況下，預(yù)傾斜角為例如小于45°且大于0°。在垂直定向時(shí)，預(yù)傾斜角為例如小于90°且大于45°。
[0047]在說明書中為了方便，水平定向是指預(yù)傾斜角小于45°的情況；并且為了方便，垂直定向是指預(yù)傾斜角大于45°的情況。
[0048]例如，預(yù)傾斜的方向可以由液晶旋轉(zhuǎn)方法等確定。同樣，液晶定向通過對(duì)液晶層30施加電壓而改變。觀測此時(shí)液晶層30的光學(xué)特征。預(yù)傾斜的方向也能夠由這樣的方法確定。
[0049]在通過例如摩擦等完成第一基底單元IOu的定向加工的情況下，定向加工的方向沿著+X方向。在這個(gè)實(shí)例中，第一基底單元IOU的定向加工方向是例如+X方向。
[0050]當(dāng)液晶的引向器30d被投射到X-Y平面上時(shí)，引向器30d的軸可以與+X方向平行也可以與+X方向不平行。當(dāng)預(yù)傾斜方向投射到X軸上時(shí)具有+X方向分量。
[0051 ] 最接近第二基底單元20u的液晶層30定向方向反平行于最接近第一基底單元IOu的液晶層30定向方向。在這個(gè)實(shí)例中，第二基底單元20u的定向加工方向是-X方向。換言之，初始定向不是展開的定向。
[0052]第一基底單元IOu可以進(jìn)一步包括定向膜(未顯示)。多個(gè)第一電極11和多個(gè)第二電極12被布置在第一基底10與第一基底單元IOu的定向膜之間。第二基底單元20u可以進(jìn)一步包括定向膜(未顯示)。相對(duì)電極21被布置在第二基底20與第二基底單元20u的定向膜之間。這些定向膜可以包括例如聚酰亞胺。通過例如對(duì)定向膜執(zhí)行摩擦而獲得液晶層30的初始定向。第一基底單元IOu的摩擦方向反平行于第二基底單元20u的摩擦方向。初始定向可以通過執(zhí)行對(duì)定向膜的光輻射而獲得。
[0053]現(xiàn)在將描述在液晶層30中包括的液晶介電各向異性為正并且初始定向是水平定向的情況。
[0054]通過在相對(duì)電極21與第一電極11之間以及相對(duì)電極21與第二子電極12之間施加電壓，改變液晶層30的液晶定向。根據(jù)這種變化在液晶層30中形成折射率分布；并且通過折射率分布改變?nèi)肷涞揭壕Ч鈱W(xué)單元111上的光線的行進(jìn)方向。光線的行進(jìn)方向改變主要基于折射效應(yīng)。
[0055]圖像顯示單元80包括顯示單元86。顯示單元86與液晶光學(xué)單元111疊合。顯示單元86發(fā)出包括要入射到液晶層30上的圖像信息的光。圖像顯示單元80可以進(jìn)一步包括顯示控制單元87,它控制著顯示單元86。顯示單元86產(chǎn)生根據(jù)從顯示控制單元87供給到顯示單元86的信號(hào)而調(diào)制的光。例如，顯示單元86發(fā)射的光包括多幅視差圖像。正如以下描述，液晶光學(xué)單元111具有光學(xué)路徑被改變的運(yùn)行狀態(tài)，以及光學(xué)路徑基本上未被改變的運(yùn)行狀態(tài)。例如，圖像顯示裝置311通過在光學(xué)路徑被改變的運(yùn)行狀態(tài)下入射到液晶光學(xué)單元111上的光來提供三維顯示。圖像顯示裝置311在例如光學(xué)路徑基本上未被改變的運(yùn)行狀態(tài)下提供例如二維圖像顯示。
[0056]驅(qū)動(dòng)單元77可以通過有線或無線的方法(電氣方法、光學(xué)方法等)連接到顯示控制單元87。圖像顯示裝置311可以進(jìn)一步包括控制驅(qū)動(dòng)單元77和顯示控制單元87的控制單元(未顯示)。
[0057]驅(qū)動(dòng)單元77電氣地連接到第一電極11、第二電極12和相對(duì)電極21。為了更容易地觀看圖1的圖示，未顯示驅(qū)動(dòng)單元77與第一電極11之間的互連以及驅(qū)動(dòng)單元77和第二電極12之間的互連的一部分。
[0058]驅(qū)動(dòng)單元77在第一電極11與相對(duì)電極21之間施加第一電壓Vl和第二電壓V2。第二電壓V2的絕對(duì)值大于第一電壓Vl的絕對(duì)值。第一電極11與相對(duì)電極21之間的電壓由驅(qū)動(dòng)單元77控制在第一電壓Vl與第二電壓V2之間。
[0059]驅(qū)動(dòng)單元77在第二電極12與相對(duì)電極21之間施加第三電壓V3和第四電壓V4。第四電壓V4的絕對(duì)值大于第三電壓V3的絕對(duì)值。第二電極12與相對(duì)電極21之間電壓由驅(qū)動(dòng)單元77控制在第三電壓V3與第四電壓V4之間。驅(qū)動(dòng)單元77使第二電壓V2的絕對(duì)值大于第四電壓V4的絕對(duì)值。第二電壓V2為例如6V ;而第四電壓V4為例如3V。
[0060]在本說明書中為了方便，兩個(gè)電極之間的電位相同(為零伏)的狀態(tài)也被視為包括在施加了電壓的狀態(tài)中。例如，第一電壓Vl和第三電壓V3可以是零伏。第一電壓Vl可以是第一電極11與相對(duì)電極21之間不施加電壓的狀態(tài)。第三電壓V3可以是第二電極12與相對(duì)電極21之間不施加電壓的狀態(tài)。
[0061]第一電壓Vl至第四電壓V4可以是直流電壓或交流電壓。在使用交流電壓的情況下，第二電壓V2的有效值大于第一電壓Vl的有效值。第四電壓V4的有效值大于第三電壓V3的有效值。第二電壓V2的有效值大于第四電壓V4的有效值。
[0062]例如，第一電壓Vl至第四電壓V4的極性可以周期地變化。例如，相對(duì)電極21的電位可以是固定的，而第一電極11的電位或第二電極12的電位可以作為交流電變化。相對(duì)電極21的電位極性可以周期地變化；并且第一電極11的電位或第二電極12的電位可以連同相對(duì)電極21的電位極性而變化，但是極性相反。換言之，可以進(jìn)行共同反相驅(qū)動(dòng)。從而能夠降低驅(qū)動(dòng)電路的供電電壓；并且放松了驅(qū)動(dòng)IC的擊穿電壓規(guī)范。
[0063]在液晶層30的預(yù)傾斜角相對(duì)不大(如不大于10度)的情況下，與液晶層30的液晶定向變化有關(guān)的閾值電壓Vth相對(duì)獨(dú)特。在這樣的情況下，例如，第二電壓V2和第四電壓V4被設(shè)置為大于閾值電壓Vth。液晶層30的液晶定向通過施加第二電壓V2和第四電壓V4改變。
[0064]在施加第二電壓V2和第四電壓V4的區(qū)域，在液晶層30中形成液晶傾斜角大的定向(如垂直定向)。這些區(qū)域的有效折射率逼近關(guān)于尋常光的折射率U。)。
[0065]另一方面，在第一主電極Ila與第一子電極12a之間的區(qū)域、第一子電極12a與第二子電極12b之間的區(qū)域以及第二子電極12b與第二主電極Ilb之間的區(qū)域，沿著Z軸方向沒有施加電壓。在這些區(qū)域中形成初始定向(如水平定向)或接近初始定向的定向。這些區(qū)域中關(guān)于在X軸方向上振動(dòng)的光線的折射率逼近關(guān)于非尋常光的折射率(ne)。從而在液晶層30中形成折射率分布31。
[0066]在折射率分布31中，例如，折射率的變化不小于非尋常光折射率與尋常光折射率之間差異的約20%且不大于約80%。在這個(gè)實(shí)例中，例如，折射率分布31具有菲涅耳透鏡厚度分布所對(duì)應(yīng)的結(jié)構(gòu)。液晶光學(xué)單元111用作液晶GRIN透鏡(梯度指數(shù)透鏡)，其中折射率在該平面中變化。在液晶光學(xué)單元111中形成具有透鏡結(jié)構(gòu)的光學(xué)特性的透鏡陣列。
[0067]在已形成的折射率分布31中，中心軸59的位置對(duì)應(yīng)于透鏡中心的位置；而第一主電極Ila和第二主電極Ilb的位置對(duì)應(yīng)于透鏡端的位置。
[0068]例如，在液晶光學(xué)單元111中，施加第二電壓V2和第四電壓V4時(shí)，獲得了光學(xué)路徑改變的運(yùn)行狀態(tài)。不施加第一電壓Vl和第三電壓V3時(shí)，獲得了光學(xué)路徑基本上不改變的運(yùn)行狀態(tài)。
[0069]圖2A至圖2D是曲線圖，顯示了根據(jù)第一個(gè)實(shí)施例的液晶透鏡器件和圖像顯示裝置的特征。
[0070]在圖2A中，縱軸是在第一電極11與相對(duì)電極21之間施加的電壓V11 ;而橫軸是時(shí)間t。
[0071]在圖2B中，縱軸是在第二電極12與相對(duì)電極21之間施加的電壓V12 ;而橫軸是時(shí)間t。
[0072]在圖2C中，縱軸是由于施加了第二電壓V2，液晶層30的液晶定向的變化率RCl(%);而橫軸是時(shí)間t。
[0073]在圖2D中，縱軸是由于施加了第四電壓V4，液晶層30的液晶定向的變化率RC2(%);而橫軸是時(shí)間t。
[0074]正如圖2A和圖2B所不,通過將第一電極11與相對(duì)電極21之間的電壓V11從第一電壓Vl改變到第二電壓V2，以及將第二電極12與相對(duì)電極21之間的電壓V12從第三電壓V3改變到第四電壓V4，驅(qū)動(dòng)單元77在液晶層30中形成折射率分布31。在形成折射率分布31的情況下，驅(qū)動(dòng)單元77在開始施加第二電壓V2之后開始施加第四電壓V4。也就是，驅(qū)動(dòng)單兀77在將第一電極11與第一相對(duì)電極21之間的電壓從第一電壓Vl改變到第二電壓V2之后，將第二電極12與第一相對(duì)電極21之間的電壓從第三電壓V3改變到第四電壓V4。
[0075]第一電壓Vl與第二電壓V2之間的變化區(qū)間對(duì)應(yīng)于第一變化區(qū)間CAl。在第一變化區(qū)間CAl中，電壓V11連續(xù)地從第一電壓Vl向第二電壓V2變化。第三電壓V3與第四電壓V4之間的變化區(qū)間對(duì)應(yīng)于第二變化區(qū)間CA2。在第二變化區(qū)間CA2中，電壓V12連續(xù)地從第三電壓V3向第四電壓V4變化。
[0076]施加第二電壓V2的起點(diǎn)是例如定時(shí)tll，此時(shí)第一變化區(qū)間CAl結(jié)束并且電壓V11達(dá)到第二電壓V2。施加第四電壓V4的起點(diǎn)是例如定時(shí)tl2，此時(shí)第二變化區(qū)間CA2結(jié)束并且電壓V12達(dá)到第四電壓V4。驅(qū)動(dòng)單元77在定時(shí)tll之后提供定時(shí)tl2。驅(qū)動(dòng)單元77在第一變化區(qū)間CAl之后提供第二變化區(qū)間CA2。
[0077]施加第一電壓Vl時(shí)，液晶層30的液晶定向(初始定向)變化率RCl是0%。施加第二電壓V2時(shí)，液晶層30的液晶定向是100%。例如，由在液晶層30長軸方向(引向器)的厚度方向的積分等能夠表示定向的程度。
[0078]圖2C顯示了電壓V11從第一電壓Vl改變到第二電壓V2時(shí)液晶定向的變化。[0079]施加第三電壓V3時(shí)，液晶層30的液晶定向(初始定向)變化率RC2是0%。施加第四電壓V4時(shí)，液晶層30的液晶定向是100%。
[0080]圖2D顯示了電壓V12從第三電壓V3改變到第四電壓V4時(shí)液晶定向的變化。
[0081 ] 如圖2C和圖2D所示，驅(qū)動(dòng)單元77在由于施加第二電壓V2改變液晶定向之后，由于施加第四電壓V4改變液晶定向。例如，對(duì)比定向變化率RCl達(dá)到90%時(shí)的定時(shí)tl3和定向變化率RC2達(dá)到90%時(shí)的定時(shí)tl4。在這樣的情況下，驅(qū)動(dòng)單元77把定時(shí)tl4設(shè)置在定時(shí)tl3之后。
[0082]由于施加第二電壓V2(伏特)，液晶層30的液晶定向改變的響應(yīng)時(shí)間τ (V2)(秒)由公式(I)表示。
[0083][公式I]
[0084]
【權(quán)利要求】
1.一種液晶透鏡器件,包括: 液晶光學(xué)單元，包括: 第一基底單元，包括: 第一基底，具有第一主面， 多個(gè)第一電極，所述第一電極的每一個(gè)都被提供在所述第一主面上以在第一方向上延伸，并在與所述第一方向不平行的方向排列，以及 多個(gè)第二電極，所述第二電極的每一個(gè)都被提供在所述第一主面上的所述第一電極之間以在所述第一方向上延伸，并在與所述第一方向正交的第二方向上與所述第一電極分開； 第二基底單元，包括: 第二基底，具有與所述第一主面相對(duì)的第二主面；以及第一相對(duì)電極，被提供在所述第二主面上；以及液晶層，被提供在所述第一基底單元和所述第二基底單元之間；以及驅(qū)動(dòng)單元，被配置為控制所述第一電極與所述第一相對(duì)電極之間的電壓以及所述第二電極與所述第一相對(duì)電極之間的電壓，所述驅(qū)動(dòng)單元在將所述第一電極與所述第一相對(duì)電極之間的電壓從第一電壓改變到第二電壓之后，將所述第二電極與所述第一相對(duì)電極之間的電壓從第三電壓改變到第四電壓，所述第二電壓的絕對(duì)值大于所述第一電壓的絕對(duì)值，所述第四電壓的絕對(duì)值大于所述第三電壓的絕對(duì)值。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液晶透鏡器件，其中，所述第二電壓的絕對(duì)值大于所述第四電壓的絕對(duì)值。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液晶透鏡器件，其中， 所述第二電極在投射到與所述第一方向和第二方向平行的平面時(shí)被提供到中心軸與兩個(gè)最接近的第一電極中的一個(gè)之間，所述中心軸與所述第一方向平行以穿過把兩個(gè)最接近的第一電極中的一個(gè)的中心連接到兩個(gè)最接近的第一電極中的另一個(gè)的中心的線段中占.所述第一基底單元進(jìn)一步包括第三電極，被提供在所述第二電極與所述中心軸之間；所述驅(qū)動(dòng)單元被配置為控制所述第三電極與所述第一相對(duì)電極之間的電壓，所述驅(qū)動(dòng)單元在將所述第一電極與所述第一相對(duì)電極之間的電壓從所述第一電壓改變到所述第二電壓之后，將所述第三電極與所述第一相對(duì)電極之間的電壓從第五電壓改變到第六電壓，所述第六電壓的絕對(duì)值大于所述第五電壓的絕對(duì)值。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的液晶透鏡器件，其中，所述驅(qū)動(dòng)單元在將所述第二電極與所述第一相對(duì)電極之間的電壓從所述第三電壓改變到所述第四電壓之后，將所述第三電極與所述第一相對(duì)電極之間的電壓從第五電壓改變到第六電壓。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的液晶透鏡器件，其中，所述第四電壓的絕對(duì)值大于所述第六電壓的絕對(duì)值。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的液晶透鏡器件，其中，所述第二電極與所述第一相對(duì)電極之間的電壓改變的定時(shí)與所述第三電極與所述第一相對(duì)電極之間的電壓改變的定時(shí)之間的時(shí)間差不大于10毫秒。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液晶透鏡器件，其中，響應(yīng)時(shí)間τ (V2)由公式(I)表示，
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液晶透鏡器件，其中， 所述第二電極在投射到與所述第一方向和第二方向平行的平面時(shí)被提供到中心軸與兩個(gè)最接近的第一電極中的一個(gè)之間，所述中心軸與所述第一方向平行以穿過把兩個(gè)最接近的第一電極中的一個(gè)的中心連接到兩個(gè)最接近的第一電極中的另一個(gè)的中心的線段中點(diǎn)；以及 沿著所述第二方向的在所述第二電極與兩個(gè)最接近第一電極所述之一之間的距離不大于150 μ m。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液晶透鏡器件，其中， 所述第二電極中的一個(gè)在投射到與所述第一方向和第二方向平行的平面時(shí)被提供到中心軸與兩個(gè)最接近的第一電極中的一個(gè)之間，所述中心軸與所述第一方向平行以穿過把兩個(gè)最接近的第一電極中的一個(gè)的中心連接到兩個(gè)最接近的第一電極中的另一個(gè)的中心的線段中點(diǎn)；以及 所述第二電極中的另一個(gè)被提供在所述中心軸與兩個(gè)最接近第一電極中的另一個(gè)之間。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液晶透鏡器件，其中，所述第二電極與平行于第一方向并且當(dāng)投射到與所述第一方向和第二方向平行的平面時(shí)穿過把兩個(gè)最接近的第一電極中的一個(gè)的中心連接到兩個(gè)最接近的第一電極中的另一個(gè)的中心的線段中點(diǎn)的中心軸重疊。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液晶透鏡器件，其中， 所述第二電極在投射到與所述第一方向和第二方向平行的平面時(shí)被提供到中心軸與兩個(gè)最接近的第一電極中的一個(gè)之間，所述中心軸與所述第一方向平行以穿過把兩個(gè)最接近的第一電極中的一個(gè)的中心連接到兩個(gè)最接近的第一電極中的另一個(gè)的中心的線段中占.所述第一基底單元進(jìn)一步包括: 第三電極，被提供在所述第二電極與所述中心軸之間； 第四電極，被提供在所述第三電極與所述中心軸之間；以及 第五電極，當(dāng)投射到所述平面時(shí)與所述中心軸重疊； 提供多個(gè)所述第一相對(duì)電極； 所述第一相對(duì)電極在所述第一方向上延伸，在與所述第一方向不平行的方向排列，以及分別與所述第一電極相對(duì)； 所述第二基底單元進(jìn)一步包括: 電氣地連接到所述第一相對(duì)電極的第二相對(duì)電極，所述第二相對(duì)電極被提供在與兩個(gè)最接近的第一電極中的一個(gè)相對(duì)的所述第一相對(duì)電極中的一個(gè)和與兩個(gè)最接近的第一電極中的另一個(gè)相對(duì)的所述第一相對(duì)電極中的另一個(gè)之間以與所述第三電極、所述第四電極和所述第五電極相對(duì)；以及 第三相對(duì)電極，被提供在所述第一相對(duì)電極中的一個(gè)與所述第二相對(duì)電極之間以與所述第二電極相對(duì)，所述第三相對(duì)電極被電氣地連接到所述多個(gè)第一相對(duì)電極和所述第二相對(duì)電極；所述第一相對(duì)電極中的一個(gè)與所述第三相對(duì)電極之間的區(qū)域被配置為與所述第一電極與所述第二電極之間的至少一部分區(qū)域相對(duì)；以及 所述第二相對(duì)電極與所述第三相對(duì)電極之間的區(qū)域被配置為與所述第二電極與所述第三電極之間的至少一部分區(qū)域相對(duì)。
12.根據(jù)權(quán)利要求11·所述的液晶透鏡器件，其中， 所述驅(qū)動(dòng)單元被配置為將所述第三電極與所述第一相對(duì)電極之間的電壓從第五電壓改變到第六電壓，將所述第四電極與所述第一相對(duì)電極之間的電壓從第七電壓改變到第八電壓，以及在所述第五電極與所述第一相對(duì)電極之間施加第九電壓； 所述第六電壓的絕對(duì)值大于所述第五電壓的絕對(duì)值；以及 所述第八電壓的絕對(duì)值大于所述第七電壓的絕對(duì)值。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的液晶透鏡器件，其中， 所述驅(qū)動(dòng)單元在將所述第一電極與所述第一相對(duì)電極之間的電壓從所述第一電壓改變到所述第二電壓之后，所述驅(qū)動(dòng)單元將所述第二電極與所述第一相對(duì)電極之間的電壓從所述第三電壓改變到所述第四電壓； 所述驅(qū)動(dòng)單元在將所述第二電極與所述第一相對(duì)電極之間的電壓從所述第三電壓改變到所述第四電壓之后，所述驅(qū)動(dòng)單元將所述第三電極與所述第一相對(duì)電極之間的電壓從所述第五電壓改變到所述第六電壓；以及 所述驅(qū)動(dòng)單元在將所述第三電極與所述第一相對(duì)電極之間的電壓從所述第五電壓改變到所述第六電壓之后，所述驅(qū)動(dòng)單元將所述第四電極與所述第一相對(duì)電極之間的電壓從所述第七電壓改變到所述第八電壓。
14.根據(jù)權(quán)利要求12所述的液晶透鏡器件，其中，所述驅(qū)動(dòng)單元使所述第二電壓的絕對(duì)值大于所述第四電壓的絕對(duì)值，使所述第四電壓的絕對(duì)值大于所述第六電壓的絕對(duì)值，使所述第六電壓的絕對(duì)值大于所述第八電壓的絕對(duì)值，以及使所述第八電壓的絕對(duì)值大于所述第九電壓的絕對(duì)值。
15.根據(jù)權(quán)利要求11所述的液晶透鏡器件，其中，所述第一基底單元進(jìn)一步包括第六電極，被提供在所述第二電極與兩個(gè)最接近的第一電極中的一個(gè)之間。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的液晶透鏡器件，其中， 所述驅(qū)動(dòng)單元將所述第六電極與所述第一相對(duì)電極之間的電壓從第十電壓改變到第i 電壓； 所述第十一電壓的絕對(duì)值大于所述第十電壓的絕對(duì)值；以及 所述第四電壓的絕對(duì)值大于所述第十一電壓的絕對(duì)值。
17.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液晶透鏡器件，其中，在所述液晶層中包括的液晶的介電各向異性為正。
18.—種液晶透鏡器件,包括: 液晶光學(xué)單元，包括: 第一基底單元，包括: 第一基底，具有第一主面， 多個(gè)第一電極，所述第一電極的每一個(gè)都被提供在所述第一主面上以在第一方向上延伸，并在與所述第一方向不平行的方向排列，以及 多個(gè)第二電極，所述第二電極的每一個(gè)都被提供在所述第一主面上的所述第一電極之間以在所述第一方向上延伸，并在與所述第一方向正交的第二方向上與所述第一電極分開； 第二基底單元，包括: 第二基底，具有與所述第一主面相對(duì)的第二主面；以及第一相對(duì)電極，被提供在所述第二主面上；以及液晶層，被提供在所述第一基底單元和所述第二基底單元之間；以及驅(qū)動(dòng)單元，被配置為將所述第一電極與所述第一相對(duì)電極之間的電壓從第一電壓改變到第二電壓，以及將所述第二電極與所述第一相對(duì)電極之間的電壓從第三電壓改變到第四電壓，所述第二電壓的絕對(duì)值大于所述第一電壓的絕對(duì)值，所述第四電壓的絕對(duì)值大于所述第三電壓的絕對(duì)值，所述驅(qū)動(dòng)單元在由于施加所述第二電壓改變所述液晶層的液晶的定向之后，由于施加所述第四電壓改變所述液晶層的液晶的定向。
19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的液晶透鏡器件，其中，所述第一電極與所述第一相對(duì)電極之間的電壓改變的定時(shí)與所述第二電極與所述第一相對(duì)電極之間的電壓改變的定時(shí)之間的時(shí)間差不大于10毫秒。
20.一種圖像顯示裝置，包括: 根據(jù)權(quán)利要求1的所述液晶透鏡器件；以及 與所述液晶透鏡器件疊合的圖像顯示單元，所述圖像顯示單元包括顯示單元，被配置為發(fā)射要入射到所述液晶層上包括圖像信息的光。
21.—種驅(qū)動(dòng)器件，包括: 連接單元，電氣地連接到液晶光學(xué)單元，所述液晶光學(xué)單元包括: 第一基底單元，包括: 第一基底，具有第一主面，多個(gè)第一電極，所述第一電極的每一個(gè)都被提供在所述第一主面上以在第一方向上延伸，并在與所述第一方向不平行的方向排列，以及 多個(gè)第二電極，所述第二電極的每一個(gè)都被提供在所述第一主面上的所述第一電極之間以在所述第一方向上延伸，并在與所述第一方向正交的第二方向上與所述第一電極分開； 第二基底單元，包括: 第二基底，具有與所述第一主面相對(duì)的第二主面；以及第一相對(duì)電極，被提供在所述第二主面上；以及液晶層，被提供在所述第一基底單元和所述第二基底單元之間；以及驅(qū)動(dòng)單元，被配置為控制所述第一電極與所述第一相對(duì)電極之間的電壓以及所述第二電極與所述第一相對(duì)電極之間的電壓，所述驅(qū)動(dòng)單元在將所述第一電極與所述第一相對(duì)電極之間的電壓從第一電壓改變到第二電壓之后，將所述第二電極與所述第一相對(duì)電極之間的電壓從第三電壓改變到第四電壓，所述第二電壓的絕對(duì)值大于所述第一電壓的絕對(duì)值，所述第四電壓的絕對(duì)值大于所·述第三電壓的絕對(duì)值。
【文檔編號(hào)】G02F1/1343GK103592799SQ201310195759
【公開日】2014年2月19日 申請日期:2013年5月24日 優(yōu)先權(quán)日:2012年8月17日
【發(fā)明者】柏木正子, 上原伸一, 高木亞矢子, 桃井芳晴, 馬場雅裕 申請人:株式會(huì)社東芝