液晶透鏡及立體顯示裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明屬于立體顯示【技術(shù)領(lǐng)域】，提供一種液晶透鏡，包括相對設(shè)置的第一基板與第二基板以及液晶分子，第一基板上設(shè)有多個呈間隔設(shè)置的第一條形電極，第二基板朝向第一基板的一側(cè)設(shè)有與第一條形電極排列方向平行的多個第二條形電極，相鄰兩個第二條形電極之間均間隔有一定距離，當(dāng)液晶透鏡用于3D顯示，第一基板與第二基板之間形成多個結(jié)構(gòu)相同并呈陣列分布的液晶透鏡單元，各液晶透鏡單元對應(yīng)一個第二條形電極和至少兩個第一條形電極，第二條形電極的寬度小于液晶透鏡單元的間距，且液晶透鏡單元的中心線與相對應(yīng)的第二條形電極的中心線在同一條直線上。本發(fā)明還提供具有該液晶透鏡的立體顯示裝置，可以明顯降低串?dāng)_，改善立體顯示效果。
【專利說明】液晶透鏡及立體顯示裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于立體顯示【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及液晶透鏡以及包含該液晶透鏡的立體顯 示裝置。

【背景技術(shù)】
[0002] 近幾年，三維立體顯示技術(shù)發(fā)展迅速，成為人們研究的熱點。目前立體顯示技術(shù)在 醫(yī)療、廣告、軍事、展覽、游戲等領(lǐng)域有重要的應(yīng)用。早期的立體顯示技術(shù)主要通過佩戴立體 眼鏡觀看立體畫面，而目前的主流產(chǎn)品是基于雙目視差的裸眼立體顯示裝置，裸眼立體顯 示裝置主要原理是在顯示面板前設(shè)置光柵，光柵將顯示面板顯示的至少兩幅視差圖像分別 提供給觀看者的左、右眼，使觀看者看到3D圖像。
[0003] 圖1為現(xiàn)有技術(shù)提供的立體顯示裝置結(jié)構(gòu)示意圖，立體顯示裝置包括顯示面板 1 7和液晶透鏡2 '，液晶透鏡2 '設(shè)置于顯示面板1 '的出光側(cè)，顯示面板1 '發(fā)出的光 線經(jīng)過液晶透鏡2'以平行光分別進入觀看者的左眼和右眼。液晶透鏡2'包括相對設(shè)置 的第一基板21 '與第二基板22 '，以及夾設(shè)于第一基板21 '與第二基板22 '之間的液 晶層，第一基板21 '上設(shè)有多個間隔設(shè)置的第一條形電極23 '，第二基板22 '上設(shè)有第 二電極24'。通過對多個第一條形電極23'和第二電極24'施加各自所需的電壓，第一 基板21'與第二基板22'之間產(chǎn)生電場強度不等的電場，電場驅(qū)動液晶層內(nèi)的液晶分子 25'發(fā)生偏轉(zhuǎn)。由于電場強度不等，因此，電場驅(qū)動液晶分子25'發(fā)生偏轉(zhuǎn)的程度不同，因 此，控制多個第一條形電極23'上的電壓分布，液晶透鏡2'的折射率就會相應(yīng)的改變，從 而對顯示面板P的出光進行控制，實現(xiàn)立體顯示。
[0004] 立體顯示裝置用于3D顯示時，第一基板21'與第二基板22'之間形成有陣列排 布的液晶透鏡單元，每個液晶透鏡單元具有相同的結(jié)構(gòu)。圖2僅示出相鄰的第一液晶透鏡 單元L1'與第二液晶透鏡單元L2'，第一液晶透鏡單元L1'對應(yīng)有兩個第一條形電極 23'，第二液晶透鏡單元L2'對應(yīng)有兩個第一條形電極23'。根據(jù)液晶透鏡2'成像原 理可知，對第一條形電極23'施加第一驅(qū)動電壓，對第二電極24'施加第二驅(qū)動電壓，因 此，在第一條形電極23'處形成電場強度最大的電場，位于第一條形電極23'處的液晶分 子25'在電場的驅(qū)動下呈堅直分布狀態(tài)，而隨著遠(yuǎn)離第一條形電極23'，電場也變得越來 越弱，即液晶分子25'會逐漸傾向于水平排列。
[0005] 圖2所示的液晶透鏡2 7，其中第二電極24 7為面電極，圖3為第一液晶透鏡單 元L1'與第二液晶透鏡單元L2'的光程差分布與理想拋物型透鏡光程差分布的比較圖， 從圖3可以看出，相鄰第一液晶透鏡單元L1'與第二液晶透鏡單元L2'邊緣處共用一個 第一條形電極23'。當(dāng)立體顯示裝置用于3D顯示時，第一液晶透鏡單元L1'與第二液晶 透鏡單元L2 '交接處的電場強度變化比較劇烈，導(dǎo)致了此處的光程差出現(xiàn)較大的波動，此 處的液晶透鏡2 '的光程差分布明顯偏離理想拋物型透鏡光程差分布，從而影響了該處液 晶透鏡2'的成像特性。因此，液晶透鏡單元邊界處的光程與標(biāo)準(zhǔn)的拋物型透鏡相比會有 較大的偏差。當(dāng)液晶透鏡2 '應(yīng)用于3D顯示技術(shù)時，這些偏差會增大立體顯示裝置的串?dāng)_， 影響立體顯示的畫面質(zhì)量。
[0006] 如圖4所示，現(xiàn)有技術(shù)公開了一種液晶透鏡及其驅(qū)動方法、立體顯示裝置，該液晶 透鏡2"包括具有相同結(jié)構(gòu)的多個液晶透鏡單元（如圖所示L1"與L2")，每個液晶透鏡 單元包括相對設(shè)置的第一基板21"與第二基板22"，第一基板21"上設(shè)有第一條形電極 23"，第二基板22"面向第一基板的一側(cè)設(shè)有第二電極24"，第二電極24"上設(shè)有第二配 向膜，介電層與第二配向膜之間設(shè)有第二條形電極25"，第二條形電極25"設(shè)置于介電層 相對兩側(cè)邊，并且，第二電極24"作為公用電極接地，第二條形電極25"上均施加負(fù)電壓。 對第一條形電極23"、第二電極24"以及第二條形電極25"分別施加不同的驅(qū)動電壓，這 種液晶透鏡不僅制造工藝復(fù)雜，驅(qū)動設(shè)計繁瑣，而且在產(chǎn)業(yè)上不易于實施。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0007] 本發(fā)明的目的在于提供液晶透鏡和立體顯示裝置，旨在解決解決由現(xiàn)有技術(shù)的局 限和缺點引起的上述一個或多個技術(shù)問題。
[0008] 本發(fā)明是這樣實現(xiàn)的，液晶透鏡，包括相對設(shè)置的第一基板與第二基板，以及夾設(shè) 于所述第一基板與所述第二基板之間的液晶分子，所述第一基板上設(shè)有多個呈間隔設(shè)置的 第一條形電極，所述第二基板朝向所述第一基板的一側(cè)設(shè)有與所述第一條形電極排列方向 平行的多個第二條形電極，相鄰兩個所述第二條形電極之間均間隔有一定距離，當(dāng)所述液 晶透鏡用于3D顯示時，所述第一基板與所述第二基板之間形成多個結(jié)構(gòu)相同并呈陣列分 布的液晶透鏡單元，各所述液晶透鏡單元對應(yīng)一個所述第二條形電極和至少兩個所述第一 條形電極，所述第二條形電極的寬度小于所述液晶透鏡單元的間距，且所述液晶透鏡單元 的中心線與相對應(yīng)的所述第二條形電極的中心線在同一條直線上。
[0009] 進一步地，還包括電壓控制模塊，用于控制施加于各所述第一條形電極上的第一 驅(qū)動電壓、各所述第二條形電極上的第二驅(qū)動電壓，所述第一驅(qū)動電壓與所述第二驅(qū)動電 壓之間的電勢差大于所述液晶分子的閾值電壓。
[0010] 優(yōu)選地，所述電勢差為uQ,所述液晶分子的閾值電壓為vth,且vth彡u Q彡4vth。
[0011] 優(yōu)選地，所述液晶透鏡單元的間距為L，所述第二條形電極的寬度為M，且 L w , 2~M<La
[0012] 進一步地，各所述液晶透鏡單元對應(yīng)有兩個所述第一條形電極，相鄰兩個所述第 二條形電極之間的距離大于或等于所述第一條形電極的寬度。
[0013] 或者，進一步地，各所述液晶透鏡單元對應(yīng)有多個所述第一條形電極，相鄰兩個所 述第二條形電極之間的距離大于或等于所述第一條形電極的寬度。
[0014] 進一步地，還包括設(shè)置于所述第一基板與所述第一條形電極之間的第三電極，所 述第三電極與所述第一條形電極之間設(shè)有絕緣層，各所述第一條形電極設(shè)置于所述絕緣層 上，所述電壓控制模塊還用于控制施加于所述第三電極上的第三驅(qū)動電壓。
[0015] 進一步地，所述第三電極為面電極。
[0016] 進一步地，所述第二條形電極的截面形狀為矩形、拱形或鋸齒形。
[0017] 本發(fā)明提供的液晶透鏡用于3D顯示時，第一基板與第二基板之間形成多個結(jié)構(gòu) 相同的液晶透鏡單元，每個液晶透鏡單元對應(yīng)有一個第二條形電極，由于液晶透鏡單元的 間距大于第二條形電極的寬度，且第二條形電極的中心線與液晶透鏡單元的中心線在同一 條直線上，當(dāng)對第一條形電極第一驅(qū)動電壓時，由于相鄰兩個第二條形電極之間形成的間 隙與位于液晶透鏡單元邊緣處的第一條形電極相對，因此削弱液晶透鏡單元邊緣處的電場 強度，改善第一條形電極附近液晶分子的偏轉(zhuǎn)程度，在相位延遲量的表現(xiàn)呈現(xiàn)更加平滑的 狀態(tài)，明顯降低了相鄰兩液晶透鏡單元交界處的串?dāng)_現(xiàn)象，提升立體顯示的效果和觀看的 舒適度。
[0018] 本發(fā)明的另一目的還提供立體顯示裝置，包括顯示面板，還包括上述的液晶透 鏡，所述液晶透鏡設(shè)置于所述顯示面板的出光側(cè)。
[0019] 本發(fā)明提供的立體顯示裝置，液晶透鏡單元對顯示面板發(fā)出的光進行調(diào)整，以呈 現(xiàn)立體圖像，消除液晶透鏡產(chǎn)生串?dāng)_的原因，提高了立體顯示效果和觀看舒適度。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0020] 圖1是現(xiàn)有技術(shù)提供的立體顯示裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0021] 圖2是現(xiàn)有技術(shù)提供的液晶透鏡的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0022] 圖3是現(xiàn)有技術(shù)提供的液晶透鏡的光程差分布與理想拋物型透鏡光程差分布比 較圖；
[0023] 圖4是現(xiàn)有技術(shù)提供的液晶透鏡的又一結(jié)構(gòu)示意圖；
[0024] 圖5是本發(fā)明實施例一提供的液晶透鏡的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0025] 圖6是本發(fā)明實施例一提供的液晶透鏡在3D顯示時的狀態(tài)示意圖
[0026] 圖7是本發(fā)明實施例一提供的液晶透鏡的光程差分布示意圖；
[0027] 圖8是本發(fā)明實施例二提供的液晶透鏡的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0028] 圖9是本發(fā)明實施例二提供的液晶透鏡的光程差分布示意圖；
[0029] 圖10是本發(fā)明實施例三提供的液晶透鏡的結(jié)構(gòu)示意圖。

【具體實施方式】
[0030] 為了使本發(fā)明要解決的技術(shù)問題、技術(shù)方案及有益效果更加清楚明白，以下結(jié)合 附圖及實施例，對本發(fā)明進行進一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實施例僅僅用 以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。
[0031] 實施例一
[0032] 如圖5與圖6所示，本發(fā)明實施例提供一種液晶透鏡2,包括相對設(shè)置的第一基板 21與第二基板22,第一基板21與第二基板22之間設(shè)有液晶分子23,第一基板21上設(shè)有 多個第一條形電極24,相鄰兩個第一條形電極24之間均間隔有一定距離。第二基板22朝 向第一基板21的一側(cè)設(shè)有多個第二條形電極25,第二條形電極25的排列方向平行于第一 條形電極24的排列方向，且相鄰兩個第二條形電極25之間均間隔有一定距離，即第二基板 22朝向第一條形電極24的一面未完全覆蓋導(dǎo)電材料。當(dāng)液晶透鏡2用于3D顯不時，對第 一條形電極24施加第一驅(qū)動電壓，對各第二條形電極25施加第二驅(qū)動電壓，第一驅(qū)動電壓 與第二驅(qū)動電壓之間的電勢差在第一基板21與第二基板22之間，形成電場強度不等的第 一電場，第一電場驅(qū)動液晶分子23發(fā)生偏轉(zhuǎn)，形成折射率漸變的液晶透鏡單元LI (L2)，液 晶透鏡單元LI (L2)可以對光線進行調(diào)整，以呈現(xiàn)立體圖像。
[0033] 第二基板22朝向第一條形電極24的一面未完全覆蓋導(dǎo)電材料，液晶透鏡單元LI 與液晶透鏡單元L2交界處的電場曲線，會以較為平緩的狀態(tài)靠攏于第二條形電極25,這樣 在各個液晶透鏡單元L1與L2交界處的電場梯度的變化就不會過于激烈，有利于抑制該處 的光程波動，從而降低立體顯示時，相鄰兩液晶透鏡單元L1與L2交界處出現(xiàn)的串?dāng)_現(xiàn)象， 提升顯示效果。
[0034] 每個液晶透鏡單元LI (L2)對應(yīng)有至少兩個第一條形電極24和一個第二條形電極 25,第二條形電極25的寬度小于液晶透鏡單元LI (L2)的間距，在本實施例中液晶透鏡單元 LI (L2)的間距是指位于液晶透鏡單元LI (L2)邊緣處的兩第一條形電極24的中心線之間距 離，液晶透鏡單元LI (L2)的中心線與相對應(yīng)的第二條形電極25的中心線在同一條直線上， 即第二條形電極25設(shè)置于液晶透鏡單元LI (L2)的中心，確保各液晶透鏡單元LI (L2)結(jié)構(gòu) 相同。由于位于液晶透鏡單元L1(L2)邊緣處的第一條形電極24與相鄰兩個第二條形電極 25之間的間隙相對。因此，削弱液晶透鏡單元L1(L2)邊緣處的電場強度，改善第一條形電 極24附近液晶分子23的偏轉(zhuǎn)程度，在相位延遲量的表現(xiàn)呈現(xiàn)更加平滑的狀態(tài)，明顯降低相 鄰兩液晶透鏡單元L1與L2交界處的串?dāng)_現(xiàn)象，提升立體顯示的效果和觀看的舒適度。通 過上述技術(shù)方案從根本上消除液晶透鏡2產(chǎn)生串?dāng)_的原因，提高了立體顯示效果和觀看舒 適度。同時，對各第二條形電極25施加第二驅(qū)動電壓，確保第一基板21與第二基板22之 間形成電場強度不等的電場，在電場的作用下，液晶分子23發(fā)生偏轉(zhuǎn)，滿足液晶透鏡2應(yīng)用 于3D顯示的需求。本發(fā)明實施例提供的液晶透鏡2,在用于3D顯示時，僅需要對第一條形 電極24施加第一驅(qū)動電壓，對第二條形電極25施加第二驅(qū)動電壓，使得液晶透鏡2內(nèi)的液 晶分子23偏轉(zhuǎn)形成折射率漸變的液晶透鏡單元LI (L2)，操作簡單，易于實施。
[0035] 如圖7所示，采用本實施例提供的液晶透鏡2,由于削弱液晶透鏡單元L1(L2)邊緣 處的電場強度，改善第一條形電極24附近液晶分子23的偏轉(zhuǎn)程度，在相位延遲量的表現(xiàn)呈 現(xiàn)更加平滑的狀態(tài)，明顯降低了相鄰兩液晶透鏡單元L1與L2交界處的串?dāng)_現(xiàn)象，提升立體 顯示的效果和觀看的舒適度，明顯改善了相鄰兩液晶透鏡單元L1與L2的交界的光程差分 布，優(yōu)化后的光程差分布與理想拋物線接近，從而改善采用液晶透鏡2的立體顯示裝置在 3D顯示時產(chǎn)生串?dāng)_現(xiàn)象，提高了立體顯示效果和觀看舒適度。
[0036] 如圖6所示，本實施例提供的各液晶透鏡單元L1(L2)對應(yīng)有兩個第一條形電極 24,相鄰兩個第二條形電極25之間的距離大于或等于第一條形電極24的寬度，相鄰兩個第 二條形電極25之間的間隙與第一條形電極24相對，削弱液晶透鏡單元LI (L2)邊緣處的電 場強度，改善第一條形電極24附近液晶分子23的偏轉(zhuǎn)程度，在相位延遲量的表現(xiàn)呈現(xiàn)更加 平滑的狀態(tài)，降低相鄰兩液晶透鏡單元L1與L2交界處的串?dāng)_現(xiàn)象，提升立體顯示的效果和 觀看的舒適度。
[0037] 具體地，設(shè)定液晶透鏡單元LI (L2)的間距256um，運用LCD MASTER軟件進行光程 模擬，并利用MATLAB對所得模擬數(shù)據(jù)進行處理。本模擬實驗所使用的液晶分子23的常光 折射率％為1. 524,非常光折射率\為1.824。液晶透鏡2的厚度以及第一條形電極24的 寬度都設(shè)置為30um，以及驅(qū)動電壓，這些主要參數(shù)在現(xiàn)有技術(shù)提供的液晶透鏡2 '(圖2所 示）和本實施例提供的液晶透鏡2的模擬實驗中保持不變。圖3展示了現(xiàn)有技術(shù)提供的液 晶透鏡2'的模擬結(jié)果，圖中曲線分別為現(xiàn)有技術(shù)提供的液晶透鏡2'的光程差分布曲線 和與標(biāo)準(zhǔn)拋物型透鏡的光程差分布曲線?？梢钥闯觯噜弮梢壕哥R單元與L2'的 交界處，與標(biāo)準(zhǔn)拋物型透鏡的光程差分布曲線的偏差較大，這些偏差會在實際的3D觀看中 造成較大的串?dāng)_。圖7展示了本實施例提供的液晶透鏡2的模擬結(jié)果，本實施例中第二條 形電極25的寬度設(shè)置為156um?？梢钥闯觯瑑山M曲線重合得比較好，液晶透鏡單元L1與L2 的交界處，與標(biāo)準(zhǔn)拋物型透鏡的光程差分布曲線的偏差較小，相對于現(xiàn)有技術(shù)提供的液晶 透鏡2 '的光程差分布曲線有較大的改善，降低了液晶透鏡單元L1與L2的交界處出現(xiàn)的 串?dāng)_現(xiàn)象，提高了立體顯示效果和觀看舒適度。
[0038] 作為上述實施例的進一步改進，如圖6所示，本實施例提供的液晶透鏡2還包括電 壓控制模塊（圖中未不出），電壓控制模塊用于控制施加于各第一條形電極25上的第一驅(qū) 動電壓，各第二條形電極25上的第二驅(qū)動電壓，第一驅(qū)動電壓與第二驅(qū)動電壓之間的電勢 差大于液晶分子23的閾值電壓。電勢差產(chǎn)生電場強度不等的電場，在電場的作用下，液晶 分子23隨電場強度的變化發(fā)生偏轉(zhuǎn)，使得第一基板21和第二基板22之間液晶層的折射率 呈梯度分布，形成呈陣列設(shè)置的液晶透鏡單元L1(L2)(圖中未示出）。使用電壓控制模塊， 可以精準(zhǔn)控制第一驅(qū)動電壓、第二驅(qū)動電壓的大小，使得液晶透鏡2在立體顯示時，液晶分 子23按照規(guī)定的電場分布排列，并且接近于理想拋物線分布，形成折射率漸變的液晶透鏡 單兀LI (L2)，成像效果出色。
[0039] 作為上述實施例的進一步改進，如圖6所示，本實施例提供的電勢差為u0,液晶分 子23的閾值電壓為v th，且vth < 1? < 4vth。第一驅(qū)動電壓的電壓值大小與第一條形電極 24的寬度有關(guān)，若第一條形電極24的寬度較大，則相應(yīng)的第一驅(qū)動電壓的電壓值應(yīng)較小， 同樣地，若第一條形電極24的寬度較小，則相應(yīng)的第一驅(qū)動電壓的電壓值應(yīng)較大，這樣的 處理是為了滿足液晶透鏡2成像所需的電壓，同時解決了液晶透鏡2在3D顯示時，第一條 形電極24附近由于電場強度較大，相鄰兩液晶透鏡單元L1與L2交界處出現(xiàn)串?dāng)_的問題。
[0040] 作為上述實施例的進一步改進，如圖6所示，本實施例提供的液晶透鏡單元 LI (L2)的間距為L，第二條形電極25的寬度為M，且$ < Μ < Z。相鄰兩個第二條形電極25 之間的間隙與位于液晶透鏡單元L1(L2)邊緣處的第一條形電極24相對。因此削弱液晶透 鏡單元L1與L2邊緣處的電場強度，改善第一條形電極24附近液晶分子23的偏轉(zhuǎn)程度，在 相位延遲量的表現(xiàn)呈現(xiàn)更加平滑的狀態(tài)，降低相鄰兩液晶透鏡單元L1與L2交界處的串?dāng)_ 現(xiàn)象，提升立體顯示的效果和觀看的舒適度。同時，為保證液晶透鏡2在3D顯示時，可以正 常呈現(xiàn)立體圖像，相鄰兩個第二條形電極25之間的距離也不能過大，影響液晶透鏡2的正 常顯示。
[0041] 作為上述實施例的進一步改進，如圖5與圖6所示，本實施例提供的第二條形電極 25的截面形狀為矩形、拱形或鋸齒形，便于制作加工。當(dāng)然，第二條形電極25的截面形狀也 可以為其他規(guī)則或不規(guī)則形狀，都屬于本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)，應(yīng)當(dāng)毫無異議的確定，本實 施例提供的第二條形電極25的截面形狀，只適用于舉例說明，規(guī)則形狀的第二條形電極25 更加容易加工。
[0042] 如圖5與圖6所示，本實施例還提供一種立體顯示裝置,包括顯示面板1和上述的 液晶透鏡2,液晶透鏡2設(shè)置于顯示面板1的出光側(cè)，當(dāng)液晶透鏡2用于3D顯示時，對第一 條形電極24施加第一驅(qū)動電壓，對第二條形電極25施加相等的第二驅(qū)動電壓，第一驅(qū)動電 壓與第二驅(qū)動電壓之間的電勢差在第一基板21與第二基板22之間形成電場強度不等的第 一電場，第一電場驅(qū)動液晶分子23發(fā)生偏轉(zhuǎn)，形成折射率漸變的液晶透鏡單元LI (L2)，液 晶透鏡單元LI (L2)對顯示面板1發(fā)出的光進行調(diào)整，以呈現(xiàn)立體圖像。
[0043] 實施例二
[0044] 如圖8所示，本實施例提供的液晶透鏡20與實施例一提供的液晶透鏡2結(jié)構(gòu)大體 相同，不同之處在于，各液晶透鏡單元L10 (L20)對應(yīng)有多個第一條形電極240，相鄰兩個第 二條形電極250之間的距離大于或等于第一條形電極240的寬度，對于此種結(jié)構(gòu)的液晶透 鏡20,每個液晶透鏡單元L10 (L20)對應(yīng)的各第一條形電極240施加對稱的第四驅(qū)動電壓， 具體地，在液晶透鏡單元L10中，對各個條形電極如Sll，S12, S13, S14, S15, S16施加對稱的 電壓，具體地 V(S11) =V(S16)>V(S12) =V(S15)>V(S13) =V(S14)，同樣地，在液晶透鏡單 元L20中，對各個條形電極如S16，S17，S18，S19, S20, S21施加對稱的電壓，具體地V(S16) = V(S21)>V(S17) =V(S20)>V(S18) =V(S19)，與其對位的第二條形電極250施加第五驅(qū) 動電壓。對于液晶透鏡單兀L10(L20)兩端的第一條形電極240施加的電壓最大，位于液晶 透鏡單元L10(L20)中心的第一條形電極240施加的電壓最小，電壓由兩端到中心呈現(xiàn)遞減 的趨勢且電壓呈現(xiàn)對稱分布。這樣在每個液晶透鏡單元L10(L20)內(nèi)電場會呈現(xiàn)出一種更 加平滑變換的狀態(tài)。在液晶透鏡單元L10(L20)內(nèi)由于電壓對稱分布，液晶分子230會在平 滑電場的影響下折射率呈現(xiàn)一定的漸變趨勢，因此液晶透鏡20可以具有很好的光學(xué)成像 性質(zhì)。通過合適的電壓匹配，得到的液晶透鏡單元L10 (L20)的光程差分布會與標(biāo)準(zhǔn)的拋物 線透鏡更加的吻合。這樣在實際觀看的過程，明顯的降低串?dāng)_現(xiàn)象，減少觀看立體因視差產(chǎn) 生的眩暈感覺，提高立體顯示效果和觀看的舒度。
[0045] 如圖9所示，本實施例提供的液晶透鏡20,由于各液晶透鏡單元L10(L20)對應(yīng)有 多個第一條形電極240,相鄰兩個第二條形電極250之間的距離大于或等于第一條形電極 240的寬度，相鄰兩個第二條形電極250之間的間隙與第一條形電極240相對，削弱液晶透 鏡單元L10(L20)邊緣處的電場強度，改善第一條形電極240附近液晶分子230的偏轉(zhuǎn)程 度，在相位延遲量的表現(xiàn)呈現(xiàn)更加平滑的狀態(tài)，明顯降低相鄰兩液晶透鏡單元L10與L20交 界處的串?dāng)_現(xiàn)象，提升立體顯示的效果和觀看的舒適度。通過對各第一條形電極240施加 對稱的第四驅(qū)動電壓，對相對應(yīng)的第二條形電極250施加第五驅(qū)動電壓，明顯改善相鄰兩 液晶透鏡單元L10與L20的交界的光程差分布，優(yōu)化后的光程差分布與理想拋物線接近，從 而改善采用液晶透鏡20的立體顯示裝置在3D顯示時產(chǎn)生的串?dāng)_現(xiàn)象，提高了立體顯示效 果和觀看舒適度。
[0046] 作為上述實施例的進一步改進，如圖8所示，本實施例提供的電壓控制模塊還用 于控制各第一條形電極240的第四驅(qū)動電壓，以及第二條形電極250上的第五驅(qū)動電壓，由 液晶透鏡單元L10(L20)的兩邊緣處至液晶透鏡單元L10(L20)的中心處，各第四驅(qū)動電壓 的電壓值由大至小，即兩邊緣處第一條形電極240上的第四驅(qū)動電壓的電壓值最大，依次 減小，第四驅(qū)動電壓與第五驅(qū)動電壓之間的電勢差產(chǎn)生電場強度不等的第一電場，在電場 的作用下，液晶分子230隨電場強度的變化發(fā)生偏轉(zhuǎn)，使得第一基板210和第二基板220之 間液晶層的折射率呈梯度分布，形成呈陣列設(shè)置的液晶透鏡單元L10(L20)(圖中未示出）， 液晶透鏡單元L10 (L20)對顯示面板的出光進行控制，實現(xiàn)立體顯示。
[0047] 實施例三
[0048] 如圖10所示，本發(fā)明實施例提供的液晶透鏡2C與實施例二提供的液晶透鏡20結(jié) 構(gòu)大致相同，液晶透鏡2C包括相對設(shè)置的第一基板21C與第二基板22C，第二基板22C設(shè)置 于第一基板21C的上方，第一基板21C與第二基板22C之間設(shè)有液晶分子23C和間隙子3C， 第二基板22C上設(shè)有第二條形電極24C，第一基板21C上設(shè)有第一條形電極25C。不同之 處在于，第一基板21C與第一條形電極25C之間設(shè)有第三電極26C，第三電極26C與第一條 形電極25C之間設(shè)有絕緣層27C，各第一條形電極25C設(shè)于絕緣層27C上。液晶透鏡2C處 于2D顯示時，電壓控制模塊還用于控制施加于第三電極26C上的第三驅(qū)動電壓，第二條形 電極24C上的第二驅(qū)動電壓，各個驅(qū)動電壓相互配合，驅(qū)動液晶分子23C發(fā)生偏轉(zhuǎn)，確保液 晶透鏡2C用于3D顯示時，呈現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)的立體圖像。并且由于第二電極24C采用了條狀電極 的形成，明顯的降低液晶透鏡單元交界處的串?dāng)_現(xiàn)象，提高了觀看的質(zhì)量。對第二電極24C 施加第二驅(qū)動電壓，對第三電極26C施加第三驅(qū)動電壓，第二驅(qū)動電壓與第三驅(qū)動電壓之 間的電勢差大于液晶分子23C的閥值電壓，這樣在第二電極24C和第三電極26C間會形成 電場強度相等的第二電場，該第二電場使得液晶分子23C發(fā)生偏轉(zhuǎn)，偏轉(zhuǎn)后的液晶分子23C 與間隙子3C之間的折射率差在預(yù)設(shè)范圍內(nèi)，滿足預(yù)設(shè)范圍的條件是間隙子3C的折射率與 液晶分子23C折射率之間的差值小于0. 1，此時，液晶分子23C的折射率接近于間隙子3C的 折射率。因此，光線經(jīng)過液晶分子23C和間隙子3C時，不會產(chǎn)生光的折射，液晶透鏡2C可 以消除間隙子3C亮點現(xiàn)象。
[0049] 作為上述實施例的優(yōu)選實施方式，第三電極26C為面電極，第三電極26C結(jié)構(gòu)簡 單，可以提供穩(wěn)定的第三驅(qū)動電壓。
[0050] 以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精 神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1. 液晶透鏡，包括相對設(shè)置的第一基板與第二基板，以及夾設(shè)于所述第一基板與所述 第二基板之間的液晶分子，所述第一基板上設(shè)有多個呈間隔設(shè)置的第一條形電極，其特征 在于：所述第二基板朝向所述第一基板的一側(cè)設(shè)有與所述第一條形電極排列方向平行的 多個第二條形電極，相鄰兩個所述第二條形電極之間均間隔有一定距離，當(dāng)所述液晶透鏡 用于3D顯示時，所述第一基板與所述第二基板之間形成多個結(jié)構(gòu)相同并呈陣列分布的液 晶透鏡單元，各所述液晶透鏡單元對應(yīng)一個所述第二條形電極和至少兩個所述第一條形電 極，所述第二條形電極的寬度小于所述液晶透鏡單元的間距，且所述液晶透鏡單元的中心 線與相對應(yīng)的所述第二條形電極的中心線在同一條直線上。
2. 如權(quán)利要求1所述的液晶透鏡，其特征在于，還包括電壓控制模塊，用于控制施加于 各所述第一條形電極上的第一驅(qū)動電壓、各所述第二條形電極上的第二驅(qū)動電壓，所述第 一驅(qū)動電壓與所述第二驅(qū)動電壓之間的電勢差大于所述液晶分子的閾值電壓。
3. 如權(quán)利要求2所述的液晶透鏡，其特征在于，所述電勢差為uO,所述液晶分子的閾值 電壓為vth,且v th彡uQ彡4vth。
4. 如權(quán)利要求1所述的液晶透鏡，其特征在于：所述液晶透鏡單元的間距為L，所述第 二條形電極的寬度為M，且| < Μ < L。
2.
5. 如權(quán)利要求1至4中任一項所述的液晶透鏡，其特征在于：各所述液晶透鏡單元對 應(yīng)有兩個所述第一條形電極，相鄰兩個所述第二條形電極之間的距離大于或等于所述第一 條形電極的寬度。
6. 如權(quán)利要求2至4中任一項所述的液晶透鏡，其特征在于：各所述液晶透鏡單元對 應(yīng)有多個所述第一條形電極，相鄰兩個所述第二條形電極之間的距離大于或等于所述第一 條形電極的寬度。
7. 如權(quán)利要求6所述的液晶透鏡，其特征在于，還包括設(shè)置于所述第一基板與所述第 一條形電極之間的第三電極，所述第三電極與所述第一條形電極之間設(shè)有絕緣層，各所述 第一條形電極設(shè)置于所述絕緣層上，所述電壓控制模塊還用于控制施加于所述第三電極上 的第三驅(qū)動電壓。
8. 如權(quán)利要求7所述的液晶透鏡，其特征在于，所述第三電極為面電極。
9. 如權(quán)利要求1至4中任一項所述的液晶透鏡，其特征在于，所述第二條形電極的截面 形狀為矩形、拱形或鍋齒形。
10. 立體顯示裝置，包括顯示面板，其特征在于，還包括權(quán)利要求1至9中任一項所述 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)。
【文檔編號】G02F1/1343GK104122718SQ201410344728
【公開日】2014年10月29日 申請日期:2014年7月18日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月18日
【發(fā)明者】陳昭宇, 王紅磊 申請人:深圳超多維光電子有限公司