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觸控液晶透鏡及立體顯示裝置的制作方法

文檔序號(hào):11947919閱讀:141來源:國知局
觸控液晶透鏡及立體顯示裝置的制作方法

本發(fā)明屬于立體顯示技術(shù)領(lǐng)域,尤其涉及觸控液晶透鏡及包含該觸控液晶透鏡的立體顯示裝置。



背景技術(shù):

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(diǎn)。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)置分光器件,分光器件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。

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'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'分別進(jìn)入觀看者的左眼和右眼。液晶透鏡2'包括相對(duì)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(gè)第一電極23',各個(gè)第一電極23'間隔設(shè)置,第二基板22'上設(shè)有第二電極24'。當(dāng)該立體顯示裝置用于3D顯示時(shí),對(duì)多個(gè)第一電極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(chǎng)強(qiáng)度不等的電場(chǎng),驅(qū)動(dòng)液晶層內(nèi)的液晶分子25'發(fā)生偏轉(zhuǎn)。由于電場(chǎng)強(qiáng)度不等,從而電場(chǎng)驅(qū)動(dòng)液晶分子25'發(fā)生偏轉(zhuǎn)的程度不同,因此,控制多個(gè)第一電極23'上的電壓分布,液晶透鏡 2'的折射率就會(huì)相應(yīng)地改變,以對(duì)顯示面板1'的出光進(jìn)行控制,實(shí)現(xiàn)立體顯示。

隨著觸控屏幕技術(shù)的發(fā)展,出現(xiàn)了將觸摸屏和立體顯示裝置相結(jié)合的立體顯示裝置,主要通過在液晶透鏡2'的第一基板22'上增加觸控基板3',這種結(jié)構(gòu)和生產(chǎn)工藝相對(duì)復(fù)雜,不僅增加模組的制作成本,而且設(shè)置的觸控基板3'大大增加立體顯示裝置的厚度。

現(xiàn)有技術(shù)公開一種觸摸式裸眼3D光柵及顯示裝置,在現(xiàn)有的裸眼3D光柵內(nèi)部增加位于上基板與板狀電極之間的觸控電極結(jié)構(gòu),該觸控電極結(jié)構(gòu)包括呈交叉排列且相互絕緣的多條第一觸控感測(cè)線和多條第二觸控感測(cè)線,位于相鄰兩條第一觸控感測(cè)線和多條第二觸控感測(cè)線,位于相鄰兩條第一觸控感測(cè)線與相鄰兩條第二觸控感測(cè)線所限定區(qū)域內(nèi)的觸控電極,各觸控電極與板狀電極形成電容體,然而,在此結(jié)構(gòu)中,板狀電極不僅要實(shí)現(xiàn)觸控功能,而且裸眼3D光柵在立體顯示時(shí),要求板狀電極提供穩(wěn)定電壓,造成相互之間的干擾。

當(dāng)立體顯示裝置用于3D顯示時(shí),第一基板21'與第二基板22'之間形成有陣列排列的液晶透鏡單元,每個(gè)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(duì)應(yīng)有兩個(gè)第一電極23',同樣地,第二液晶透鏡單元L2'對(duì)應(yīng)有兩個(gè)第一電極23',相鄰第一液晶透鏡單元L1'與第二液晶透鏡單元L2'共用一個(gè)第一電極23'。根據(jù)液晶透鏡2'工作原理可知,對(duì)第一電極23'施加第一電壓,對(duì)第二電極24'施加第二電壓,因此,在第一電極23'處形成電場(chǎng)強(qiáng)度最大的電場(chǎng),位于第一電極23'處的液晶分子25'在電場(chǎng)的驅(qū)動(dòng)下呈豎直分布狀態(tài),而隨著遠(yuǎn)離第一電極23',電場(chǎng)也變得越來越弱,即液晶分子25'會(huì)逐漸傾向于水平排列。

為滿足成像要求,需要對(duì)第一液晶透鏡單元L1'邊緣施加的電壓最大,位于第一液晶透鏡單元L1'的邊緣處的第一電極23'附近的液晶分子25'基本上呈現(xiàn)垂直方向分布,而越靠近第一液晶透鏡單元L1'的中心電壓越小,因此 液晶分子25'會(huì)逐漸傾向于水平方向排列。在每一個(gè)液晶透鏡單元內(nèi),由于電壓對(duì)稱分布,液晶分子25'隨著電場(chǎng)強(qiáng)度的變化呈現(xiàn)折射率的漸變,因而液晶透鏡2'具備較好的光學(xué)成像特性。

根據(jù)折射率漸變透鏡光程差公式其中Δn=nmax-n(r)=ne-nr,ne為液晶分子25'對(duì)非尋常光折射率,折射率n(r)作為位置r的函數(shù)在不同位置會(huì)有所不同。在如圖2中,第一液晶透鏡單元L1'與第二液晶透鏡單元L2'的邊緣處的第一電極23'位置的液晶分子25'呈垂直狀態(tài),n(r)=no,而在每個(gè)液晶透鏡單元的中心附近的液晶分子25'長軸呈現(xiàn)水平狀態(tài),n(r)=ne。D即每個(gè)液晶透鏡單元開口的大小,f為液晶透鏡單元的焦距,d為液晶層的厚度。同時(shí),為減小液晶透鏡2'在立體顯示時(shí)引起的串?dāng)_,避免左眼圖像進(jìn)入到右眼,右眼圖像進(jìn)入到左眼,需要液晶透鏡2'與標(biāo)準(zhǔn)拋物型透鏡光程差分布相吻合。

圖2所示的液晶透鏡2',其中第二電極24'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(gè)第一電極23'。當(dāng)立體顯示裝置用于3D顯示時(shí),第一液晶透鏡單元L1'與第二液晶透鏡單元L2'交界處的電場(chǎng)強(qiáng)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(dòng),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(huì)有較大的偏差。當(dāng)液晶透鏡2'應(yīng)用于3D顯示技術(shù)時(shí),這些偏差會(huì)增大立體顯示裝置的串?dāng)_,影響立體顯示時(shí)的畫面質(zhì)量。

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(dòng)方法、立體顯示裝置,該液晶透鏡20包括具有相同結(jié)構(gòu)的液晶透鏡單元L10與液晶透鏡單元L20,每個(gè)液晶透鏡單元包括相對(duì)設(shè)置的第一基板210與第二基板220,第一基板210上設(shè)有第一條形電極230,第二基板220面向第一基板的一側(cè)設(shè)有面電極240, 面電極240上設(shè)有第二條形電極250,并且,面電極240作為公用電極接地,第二條形電極250上均施加負(fù)電壓。對(duì)第一條形電極230、面電極240以及第二條形電極250分別施加不同的驅(qū)動(dòng)電壓,該液晶透鏡20不僅制造工藝復(fù)雜,驅(qū)動(dòng)設(shè)計(jì)繁瑣,而且在產(chǎn)業(yè)上不易于實(shí)施。



技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:

本發(fā)明實(shí)施例的目的在于提供觸控液晶透鏡,旨在解決由現(xiàn)有技術(shù)的局限和缺點(diǎn)引起的上述一個(gè)或多個(gè)技術(shù)問題。

本發(fā)明實(shí)施例是這樣實(shí)現(xiàn)的,觸控液晶透鏡,包括相對(duì)設(shè)置的第一基板與第二基板,所述第一基板設(shè)有多個(gè)第一電極,各所述第一電極彼此間隔設(shè)置,所述第二基板設(shè)有第二電極,所述第二電極與所述第二基板之間設(shè)有觸控電極結(jié)構(gòu),所述觸控電極結(jié)構(gòu)與所述第二電極相互絕緣,所述觸控電極結(jié)構(gòu)包括觸控感應(yīng)電極、與所述觸控感應(yīng)電極相互絕緣且交叉排列的觸控驅(qū)動(dòng)電極,所述觸控電極結(jié)構(gòu)還包括搭橋電極,所述搭橋電極與所述觸控驅(qū)動(dòng)電極之間設(shè)有絕緣層,相鄰兩個(gè)所述觸控感應(yīng)電極通過所述搭橋電極電性連接。

進(jìn)一步地,所述搭橋電極設(shè)置于所述第二電極與所述絕緣層之間。

優(yōu)選地,所述搭橋電極的材質(zhì)包括銅、鋁、鉬、鈮、釹、鉻中的一種或多種。

或者,進(jìn)一步地,所述搭橋電極設(shè)置于所述第二基板與所述絕緣層之間。

優(yōu)選地,所述搭橋電極為ITO電極或石墨烯電極。

進(jìn)一步地,所述觸控驅(qū)動(dòng)電極設(shè)置于所述絕緣層的中心。

優(yōu)選地,所述絕緣層設(shè)置于所述搭橋電極的中心,且所述搭橋電極的寬度大于所述絕緣層的寬度。

進(jìn)一步地,所述第二電極為面電極。

具體地,當(dāng)所述觸控液晶透鏡用于立體顯示時(shí),所述第一基板與所述第二基板之間形成多個(gè)結(jié)構(gòu)相同并呈陣列分布的液晶透鏡單元,相鄰兩個(gè)所述液晶 透鏡單元共用一個(gè)所述第一電極,所述第二電極間隔設(shè)置有多個(gè),相鄰兩個(gè)所述第二電極之間形成開口部,所述開口部的中心線與其相對(duì)應(yīng)的并位于所述液晶透鏡單元邊緣處的所述第一電極的中心線在同一條直線上。

進(jìn)一步地,所述開口部的寬度小于與其相對(duì)應(yīng)的并位于所述液晶透鏡單元邊緣處的所述第一電極的寬度。

進(jìn)一步地,所述第二電極為條形電極,所述第二電極的延伸方向平行于所述第一電極的延伸方向。

進(jìn)一步地,各個(gè)所述第一電極傾斜設(shè)置于所述第一基板上,所述第一電極的延伸方向與所述第一電極的排布方向相交,形成夾角。

優(yōu)選地,所述夾角α,且60°≤α≤80°。

本發(fā)明實(shí)施例提供的觸控液晶透鏡,在第二電極與第二基板之間設(shè)有觸控電極結(jié)構(gòu),觸控電極結(jié)構(gòu)包括交叉排列且相互絕緣的觸控感應(yīng)電極和觸控驅(qū)動(dòng)電極,相鄰兩個(gè)觸控感應(yīng)電極通過搭橋電極電性連接,觸控感應(yīng)電極與觸控驅(qū)動(dòng)電極形成電容體。當(dāng)手指觸摸觸控液晶透鏡,改變觸控驅(qū)動(dòng)電極和觸控感應(yīng)電極之間的耦合電容,從而導(dǎo)致觸控感應(yīng)電極和搭橋電極上的帶電量發(fā)生改變,通過檢測(cè)觸控感應(yīng)電極因電容耦合觸控驅(qū)動(dòng)電極驅(qū)動(dòng)信號(hào)而產(chǎn)生的感應(yīng)信號(hào)的變化,實(shí)現(xiàn)該位置的觸控功能。相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)在液晶透鏡結(jié)構(gòu)上增加觸控基板以實(shí)現(xiàn)觸控功能,本發(fā)明實(shí)施例提供的觸控液晶透鏡僅增加觸控電極結(jié)構(gòu),簡(jiǎn)化生產(chǎn)工藝,減小了觸控液晶透鏡厚度。

本發(fā)明實(shí)施例的另一目的在于提供立體顯示裝置,包括顯示面板,還包括上述觸控液晶透鏡,所述觸控液晶透鏡設(shè)置于所述顯示面板的出光側(cè)。

本發(fā)明實(shí)施例提供的立體顯示裝置,僅在液晶透鏡結(jié)構(gòu)增加觸控電極結(jié)構(gòu),實(shí)現(xiàn)立體顯示和觸控功能,結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,減小了立體顯示裝置的厚度。

附圖說明

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;

圖2是現(xiàn)有技術(shù)提供的液晶透鏡的結(jié)構(gòu)示意圖;

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;

圖4是現(xiàn)有技術(shù)提供的液晶透鏡的另一結(jié)構(gòu)示意圖;

圖5是本發(fā)明實(shí)施例一提供的立體顯示裝置的結(jié)構(gòu)示意圖;

圖6是本發(fā)明實(shí)施例一提供的觸控電極結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖;

圖7是本發(fā)明實(shí)施例一提供的觸控電極結(jié)構(gòu)的另一結(jié)構(gòu)示意圖;

圖8是本發(fā)明實(shí)施例一提供的觸控液晶透鏡在立體顯示時(shí)的工作示意圖;

圖9是本發(fā)明實(shí)施例一提供的觸控液晶透鏡的光程差分布示意圖;

圖10是本發(fā)明實(shí)施例一提供的第一電極的結(jié)構(gòu)示意圖;

圖11是本發(fā)明實(shí)施例二提供的觸控液晶透鏡的另一結(jié)構(gòu)示意圖;

圖12是本發(fā)明實(shí)施例二提供的觸控液晶透鏡的光程差分布示意圖;

圖13是本發(fā)明實(shí)施例三提供的觸控液晶透鏡的結(jié)構(gòu)示意圖;

圖14是本發(fā)明實(shí)施例四提供的觸控液晶透鏡的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

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(shí)施例,對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解,此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本發(fā)明,并不用于限定本發(fā)明。

實(shí)施例一

如圖5所示,本發(fā)明實(shí)施例提供一種觸控液晶透鏡2,包括相對(duì)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(gè)第一電極24,且各個(gè)第一電極24彼此間隔設(shè)置,第二基板22朝向第一基板21的一側(cè)設(shè)有第二電極25。第二電極25與第二基板22之間設(shè)有觸控電極結(jié)構(gòu)27,觸控電極結(jié)構(gòu)27與第二電極25相互絕緣,觸控電極結(jié)構(gòu)27包括觸控感應(yīng)電極271和觸控驅(qū)動(dòng)電極272,觸控感應(yīng)電極271與觸 控驅(qū)動(dòng)電極272相互絕緣且交叉排列,觸控電極結(jié)構(gòu)27還包括搭橋電極273,搭橋電極273與觸控驅(qū)動(dòng)電極272之間設(shè)有絕緣層274,設(shè)置的絕緣層274以保證搭橋電極273與觸控驅(qū)動(dòng)電極272之間相互絕緣,相鄰兩個(gè)觸控感應(yīng)電極271通過搭橋電極273電性連接。手指觸摸觸控液晶透鏡2,改變觸控驅(qū)動(dòng)電極272和觸控感應(yīng)電極271之間的耦合電容,從而導(dǎo)致觸控感應(yīng)電極271和搭橋電極273上的帶電量發(fā)生改變,通過檢測(cè)觸控感應(yīng)電極271因電容耦合觸控驅(qū)動(dòng)電極272驅(qū)動(dòng)信號(hào)而產(chǎn)生的感應(yīng)信號(hào)的變化,實(shí)現(xiàn)該位置的觸控功能。相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)在液晶透鏡結(jié)構(gòu)上增加觸控基板以實(shí)現(xiàn)觸控功能,本發(fā)明實(shí)施例提供的觸控液晶透鏡2僅增加觸控電極結(jié)構(gòu)27,就可以實(shí)現(xiàn)觸控功能,結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,簡(jiǎn)化生產(chǎn)工藝,而且降低觸控液晶透鏡2的厚度。

如圖5與圖6所示,為更加清楚表述本實(shí)施例提供的觸控電極結(jié)構(gòu)27,在本實(shí)施例中,搭橋電極273設(shè)置于第二電極25與絕緣層274之間,觸控感應(yīng)電極271設(shè)置于搭橋電極273上并電性連接。手指觸摸觸控液晶透鏡2,改變觸控驅(qū)動(dòng)電極272和觸控感應(yīng)電極271之間的耦合電容,從而導(dǎo)致觸控感應(yīng)電極271和搭橋電極273上的帶電量發(fā)生改變,通過檢測(cè)觸控感應(yīng)電極271因電容耦合觸控驅(qū)動(dòng)電極272驅(qū)動(dòng)信號(hào)而產(chǎn)生的感應(yīng)信號(hào)的變化,實(shí)現(xiàn)該位置的觸控功能。相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)在液晶透鏡上增加觸控基板以實(shí)現(xiàn)觸控功能,本發(fā)明實(shí)施例提供的觸控液晶透鏡2通過搭橋電極273實(shí)現(xiàn)相鄰兩個(gè)觸控感應(yīng)電極271電性連接,同時(shí),觸控驅(qū)動(dòng)電極272與搭橋電極273相互絕緣,確保在觸控時(shí),改變觸控驅(qū)動(dòng)電極272和觸控感應(yīng)電極271之間的耦合電容,從而導(dǎo)致觸控感應(yīng)電極271和搭橋電極273上的帶電量發(fā)生改變,通過檢測(cè)觸控感應(yīng)電極271因電容耦合觸控驅(qū)動(dòng)電極272驅(qū)動(dòng)信號(hào)而產(chǎn)生的感應(yīng)信號(hào)的變化,實(shí)現(xiàn)該位置的觸控功能,在第二基板22一側(cè)設(shè)置觸控感應(yīng)電極271、觸控驅(qū)動(dòng)電極272以及搭橋電極273,無需設(shè)置觸控基板,降低觸控液晶透鏡2的厚度。

本實(shí)施例提供的搭橋電極273的材質(zhì)包括銅、鋁、鉬、鈮、釹、鉻中的一種或多種。常見的搭橋電極273主要有純鉬電極、鉬鈮電極、鋁釹電極、鉬鉻 電極、純銅電極或純鋁電極。采用上述金屬制成的搭橋電極273,導(dǎo)電性能良好,且加工工藝成熟,便于操作人員實(shí)現(xiàn),減輕操作人員的勞動(dòng)負(fù)擔(dān)。

在本實(shí)施例中,為便于設(shè)置觸控驅(qū)動(dòng)電極272的位置,將觸控驅(qū)動(dòng)電極272設(shè)置于絕緣層274的中心,不僅確保觸控驅(qū)動(dòng)電極272與搭橋電極273完全絕緣,而且觸控驅(qū)動(dòng)電極272與觸控感應(yīng)電極271之間形成的觸點(diǎn)一致,當(dāng)發(fā)生觸摸時(shí),可以迅速檢測(cè)觸控驅(qū)動(dòng)電極272和觸控感應(yīng)電極271上的信號(hào)變化,實(shí)現(xiàn)觸控功能。

為便于設(shè)置絕緣層274的位置,將絕緣層274設(shè)置于搭橋電極273的中心,且搭橋電極273的寬度大于絕緣層274的寬度,這樣,相鄰兩個(gè)觸控感應(yīng)電極271可以僅設(shè)置于搭橋電極273上,從而電性連接。觸控電極結(jié)構(gòu)27的工序是這樣:先形成觸控感應(yīng)電極271和觸控驅(qū)動(dòng)電極272,在觸控驅(qū)動(dòng)電極272表面上形成絕緣層274,在絕緣層274上搭接搭橋電極273,這樣相鄰兩個(gè)觸控感應(yīng)電極271通過搭橋電極273電性連接。手指觸摸觸控液晶透鏡2,改變觸控驅(qū)動(dòng)電極272和觸控感應(yīng)電極271之間的耦合電容,從而導(dǎo)致觸控感應(yīng)電極271和搭橋電極273上的帶電量發(fā)生改變,通過檢測(cè)觸控感應(yīng)電極271因電容耦合觸控驅(qū)動(dòng)電極272驅(qū)動(dòng)信號(hào)而產(chǎn)生的感應(yīng)信號(hào)的變化,實(shí)現(xiàn)該位置的觸控功能,且不影響觸控液晶透鏡2的立體顯示。由于相鄰兩個(gè)觸控感應(yīng)電極271分別與搭橋電極273搭接,確保搭橋電極273不會(huì)發(fā)生塌陷等問題。

相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)公開的觸摸式裸眼3D光柵及顯示裝置,本實(shí)施例提供的第二電極25為面電極,將第二電極25接地,可用于屏蔽觸控液晶透鏡2中觸控功能和立體顯示功能的信號(hào)干擾,實(shí)現(xiàn)對(duì)觸控電極結(jié)構(gòu)27和立體顯示的獨(dú)立控制。

如圖5與圖7所示,當(dāng)然,根據(jù)搭橋電極273a的工作原理,還可以將搭橋電極273a設(shè)置于第二基板22與絕緣層274a之間,相鄰兩個(gè)觸控感應(yīng)電極271a設(shè)置于絕緣層274a上,通過搭橋電極273a電性連接。為確保搭橋電極273a與觸控驅(qū)動(dòng)電極272a之間相互絕緣,在搭橋電極273a與觸控驅(qū)動(dòng)電極272a 之間設(shè)置絕緣層274a,以保證搭橋電極273a與觸控驅(qū)動(dòng)電極272a相互絕緣,相鄰兩個(gè)觸控感應(yīng)電極271a通過搭橋電極273a電性連接,手指觸摸觸控液晶透鏡2,改變觸控驅(qū)動(dòng)電極272a和觸控感應(yīng)電極271a之間的耦合電容,從而導(dǎo)致觸控感應(yīng)電極271a和搭橋電極273a上的帶電量發(fā)生改變,通過檢測(cè)觸控感應(yīng)電極271a因電容耦合觸控驅(qū)動(dòng)電極272a驅(qū)動(dòng)信號(hào)而產(chǎn)生的感應(yīng)信號(hào)的變化,實(shí)現(xiàn)該位置的觸控功能,而且不會(huì)影響觸控液晶透鏡2的立體顯示。

本實(shí)施例提供的搭橋電極273a可以是ITO電極或石墨烯電極,ITO電極和石墨烯電極都具有很好的導(dǎo)電性能和穿透性,因此,在電極設(shè)置區(qū)域,不會(huì)因搭橋電極273a的存在,影響透光率,提升觸控液晶透鏡2的透光率。

如圖8所示,當(dāng)觸控液晶透鏡2用于立體顯示時(shí),第一基板21與第二基板22之間形成多個(gè)結(jié)構(gòu)相同并呈陣列分布的液晶透鏡單元,相鄰兩個(gè)液晶透鏡單元共用一個(gè)第一電極24。如圖8僅示出液晶透鏡單元L1與液晶透鏡單元L2,液晶透鏡單元L1與液晶透鏡單元L2結(jié)構(gòu)相同,且液晶透鏡單元L1與液晶透鏡單元L2均具有折射率漸變的特性,可以改變光線的光路,以呈現(xiàn)立體圖像。在本實(shí)施例中,由于液晶透鏡單元L1與液晶透鏡單元L2結(jié)構(gòu)相同,因此,在提及液晶透鏡單元時(shí),僅對(duì)液晶透鏡單元L1進(jìn)行表述,省略對(duì)液晶透鏡單元L2的重復(fù)性表述,以下相同,在此不再贅述。

如圖8與圖9所示,相鄰的兩個(gè)第二電極25之間的間隙形成開口部26,且開口部26的中心線與其相對(duì)應(yīng)的并位于液晶透鏡單元L1邊緣處的第一電極24的中心線在同一條直線上,確保開口部26與位于液晶透鏡單元L1邊緣處的第一電極24相對(duì)應(yīng),由于開口部26未設(shè)置有導(dǎo)電材料,在液晶透鏡單元L1與液晶透鏡單元L2的交界處電場(chǎng)的變化就不會(huì)過于劇烈進(jìn)而導(dǎo)致此處的光程差有較大的波動(dòng)。分別對(duì)第一電極24、第二電極25施加電壓,液晶透鏡2表現(xiàn)出的透鏡光程差與標(biāo)準(zhǔn)的拋物型透鏡的光程差重合的比較好。當(dāng)觸控液晶透鏡2在進(jìn)行立體顯示時(shí),可以明顯的降低串?dāng)_,提升立體圖像顯示的質(zhì)量。開口部26處的電場(chǎng)曲線便會(huì)以較為平緩的狀態(tài)靠攏有導(dǎo)電材料的區(qū)域,優(yōu)化液晶 透鏡單元L1邊緣處的電場(chǎng)強(qiáng)度分布,改善位于液晶透鏡單元L1邊緣處第一電極24附近液晶分子23的偏轉(zhuǎn)程度,觸控液晶透鏡2的光程差分布曲線在相位延遲量的表現(xiàn)更加平滑。這樣,液晶透鏡單元L1與液晶透鏡單元L2的交界處的電場(chǎng)變化會(huì)得到一定程度的改善,并以較為平緩的狀態(tài)靠攏于第二電極25,避免因電場(chǎng)變化而導(dǎo)致此處的光程差有較大的波動(dòng),明顯降低相鄰液晶透鏡單元L1與液晶透鏡單元L2在交界處產(chǎn)生的串?dāng)_現(xiàn)象,提升立體顯示的效果和觀看的舒適度。同時(shí),對(duì)各個(gè)第二電極25施加第二驅(qū)動(dòng)電壓,確保第一基板21與第二基板22之間形成電場(chǎng)強(qiáng)度不等的電場(chǎng),在電場(chǎng)的作用下,液晶分子23發(fā)生偏轉(zhuǎn),滿足觸控液晶透鏡2應(yīng)用于立體顯示的需求。本發(fā)明實(shí)施例提供的觸控液晶透鏡2,在用于立體顯示時(shí),僅需要對(duì)第一電極24施加第一電壓,對(duì)第二電極25施加第二電壓,使得觸控液晶透鏡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L1,操作簡(jiǎn)單,易于實(shí)施。

本實(shí)施例提供的觸控液晶透鏡2,不僅通過搭橋電極273實(shí)現(xiàn)相鄰兩個(gè)觸控感應(yīng)電極271電性連接,手指觸摸觸控液晶透鏡2,改變觸控驅(qū)動(dòng)電極272和觸控感應(yīng)電極271之間的耦合電容,從而導(dǎo)致觸控感應(yīng)電極271和搭橋電極273上的帶電量發(fā)生改變,通過檢測(cè)觸控感應(yīng)電極271因電容耦合觸控驅(qū)動(dòng)電極272驅(qū)動(dòng)信號(hào)而產(chǎn)生的感應(yīng)信號(hào)的變化,實(shí)現(xiàn)該位置的觸控功能。而且,當(dāng)觸控液晶透鏡2在立體顯示時(shí),優(yōu)化液晶透鏡單元L1邊緣處的電場(chǎng)強(qiáng)度分布,改善位于液晶透鏡單元L1邊緣處第一電極24附近液晶分子23的偏轉(zhuǎn)程度,觸控液晶透鏡2的光程差分布曲線在相位延遲量的表現(xiàn)更加平滑,解決觸控液晶透鏡2在立體顯示時(shí)產(chǎn)生的串?dāng)_現(xiàn)象,提高了立體顯示效果和觀看舒適度。

在本實(shí)施例中,第二電極25為條形電極,且間隔設(shè)置有多個(gè),第二電極25的延伸方向平行于第一電極24的延伸方向,可以設(shè)置第一電極24的延伸方向可以平行于第一基板21的寬度方向,當(dāng)觸控液晶透鏡2用于立體顯示時(shí),對(duì)第一電極24施加第一電壓,對(duì)第二電極25施加第二電壓,從而在第一基板21與第二基板22之間形成陣列排布的液晶透鏡單元L1,采用蝕刻工藝在第一基 板21上加工第一電極24,操作方便。當(dāng)然,還可以為了解決觸控液晶透鏡2在用于立體顯示時(shí)出現(xiàn)的摩爾紋問題,將各個(gè)第一電極24傾斜設(shè)置于第一基板22上,由于第二電極25的延伸方向平行于第一電極24的延伸方向,這樣第一電極24、第二電極25均沿一定角度傾斜設(shè)置,改善觸控液晶透鏡2的周期性干涉,弱化摩爾紋,提升觸控液晶透鏡2在用于立體顯示的顯示效果。

如圖10所示,為便于設(shè)計(jì)第一電極24的傾斜角度,而且傾斜設(shè)置的第一電極24、第二電極25不會(huì)影響觸控液晶透鏡2的分光效果,確保觸控液晶透鏡2在立體顯示時(shí)將左眼圖像傳送至觀看者的左眼,右眼圖像傳送至觀看者的右眼,設(shè)定第一電極24的延伸方向與第一電極24的排布方向相交,形成夾角為α,且60°≤α≤80°,在此范圍內(nèi)設(shè)定第一電極24的傾斜角度,不僅可以改善摩爾紋,而且可以降低串?dāng)_等影響立體顯示的問題。本實(shí)施例提供的夾角α是指第一電極24的傾斜方向與第一電極24的排布方向所形成的銳角夾角,在本實(shí)施例中,第一電極24的傾斜方向?yàn)橛覂A,同樣地,可以設(shè)置第一電極24的傾斜方向?yàn)樽髢A,夾角α為第一電極24的延伸方向與第一電極24的排布方向所夾設(shè)的銳角。在本實(shí)施例中,第一電極24沿同一方向陣列排布于第一基板22上,第一電極24的排布方向?yàn)榈谝换?2的橫向方向。

如圖8所示,在本實(shí)施例中,為便于加工第一電極24,可以將第一電極24設(shè)置為條形電極,并且第一電極24沿第一電極24延伸方向的截面形狀為矩形、拱形或鋸齒形,便于制作加工,在本實(shí)施例中,第一電極24選取的形狀應(yīng)滿足,當(dāng)液晶透鏡2用于立體顯示時(shí),分別對(duì)第一電極24與第二電極25施加驅(qū)動(dòng)電壓,以使液晶分子23偏轉(zhuǎn)形成液晶透鏡單元L1。當(dāng)然,第一電極24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(hù)范圍之內(nèi),應(yīng)當(dāng)毫無異議的確定,本實(shí)施例提供的第一電極24的截面形狀,只適用于舉例說明,規(guī)則形狀的第一電極24更加容易加工。

如圖8所示,同樣地,便于制作加工第二電極25的形狀,第二電極25沿第二電極25延伸方向的截面形狀為矩形、拱形或鋸齒形在,本實(shí)施例中,第二 電極25選取的形狀應(yīng)滿足,當(dāng)液晶透鏡2用于立體顯示時(shí),分別對(duì)第一電極24與第二電極25施加驅(qū)動(dòng)電壓,以使液晶分子23偏轉(zhuǎn)形成液晶透鏡單元L1。當(dāng)然,第二電極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(hù)范圍之內(nèi),應(yīng)當(dāng)毫無異議的確定,本實(shí)施例提供的第二電極25的截面形狀,只適用于舉例說明,規(guī)則形狀的第二電極25更加容易加工。

如圖8所示,由于采用第二電極25為條形電極,為進(jìn)一步提升觸控液晶透鏡2在立體顯示時(shí)的顯示質(zhì)量,設(shè)定液晶透鏡單元L1的間距為L,第二電極25的寬度為M,其中,n為第二電極25對(duì)應(yīng)液晶透鏡單元L1的數(shù)目,n為自然數(shù)且n≥1。設(shè)定液晶透鏡單元L1的間距L為位于液晶透鏡單元L1邊界處的兩個(gè)第一電極24的中心線之間的距離。如圖8所示,當(dāng)?shù)诙姌O25對(duì)應(yīng)一個(gè)液晶透鏡單元L1,即n=1時(shí),第二電極25的寬度表示為第二電極25的寬度小于液晶透鏡單元L1的間距,并可以無限接近于液晶透鏡單元L1的間距,即開口部的寬度可以任意設(shè)置,都可以解決液晶透鏡單元L1邊界處存在的串?dāng)_問題,便于操作人員根據(jù)具體情況設(shè)定第二電極25的寬度。相鄰兩個(gè)第二電極25之間形成的開口部26與位于液晶透鏡單元L1邊緣處的第一電極24相對(duì),優(yōu)化液晶透鏡單元L1與液晶透鏡單元L2邊緣處的電場(chǎng)強(qiáng)度分布,改善位于液晶透鏡單元L1邊緣處第一電極24附近液晶分子23的偏轉(zhuǎn)程度,觸控液晶透鏡2的光程差分布曲線在相位延遲量的表現(xiàn)更加平滑,降低相鄰液晶透鏡單元L1與液晶透鏡單元L2在交界處出現(xiàn)的串?dāng)_現(xiàn)象,提升立體顯示的效果和觀看的舒適度。同時(shí),為保證觸控液晶透鏡2在立體顯示時(shí),可以正常呈現(xiàn)立體圖像,相鄰兩個(gè)第二電極25之間的距離也不能過大,影響觸控液晶透鏡2的正常顯示。

如圖9所示,采用本實(shí)施例提供的觸控液晶透鏡2,在第二基板22處形成有開口部26,開口部26未設(shè)置有導(dǎo)電材料,當(dāng)觸控液晶透鏡2用于立體顯示時(shí),優(yōu)化液晶透鏡單元L1邊緣處的電場(chǎng)強(qiáng)度分布,改善位于液晶透鏡單元L1 邊緣處的第一電極24附近液晶分子23的偏轉(zhuǎn)程度,觸控液晶透鏡2的光程差分布曲線在相位延遲量的表現(xiàn)更加平滑,明顯降低了液晶透鏡單元L1與液晶透鏡單元L2在交界處出現(xiàn)的串?dāng)_現(xiàn)象,提升立體顯示的效果和觀看的舒適度,明顯改善了相鄰液晶透鏡單元L1與液晶透鏡單元L2的在交界處的光程差分布,優(yōu)化后的光程差分布接近于理想拋物線,從而改善采用觸控液晶透鏡2的立體顯示裝置在立體顯示時(shí)產(chǎn)生的串?dāng)_現(xiàn)象,提高了立體顯示效果和觀看舒適度。

在本實(shí)施例中,設(shè)置的開口部26不易過大,當(dāng)將第二電極25接地,仍然可以用于屏蔽觸控液晶透鏡2中觸控功能和立體顯示功能的信號(hào)干擾,實(shí)現(xiàn)對(duì)觸控電極結(jié)構(gòu)和立體顯示的獨(dú)立控制。

如圖8所示,液晶透鏡單元L1對(duì)應(yīng)一個(gè)第二電極25和兩個(gè)第一電極24,當(dāng)觸控液晶透鏡2用于立體顯示時(shí),一個(gè)第二電極25與兩個(gè)第一電極24之間的電場(chǎng)驅(qū)動(dòng)液晶分子23偏轉(zhuǎn),形成規(guī)則的液晶透鏡單元L1。由于液晶透鏡單元L1與液晶透鏡單元L2依次排布,相鄰兩個(gè)第二電極25之間形成有開口部26,當(dāng)觸控液晶透鏡2用于立體顯示時(shí),分別對(duì)第一電極24、第二電極25施加電壓,相鄰兩個(gè)第二電極25之間形成的開口部26與位于液晶透鏡單元L1邊緣處的第一電極24相對(duì),優(yōu)化液晶透鏡單元L1與液晶透鏡單元L2邊緣處的電場(chǎng)強(qiáng)度分布,改善位于液晶透鏡單元L1邊緣處第一電極24附近液晶分子23的偏轉(zhuǎn)程度,觸控液晶透鏡2的光程差分布曲線在相位延遲量的表現(xiàn)更加平滑,降低相鄰液晶透鏡單元L1與液晶透鏡單元L2在交界處出現(xiàn)的串?dāng)_現(xiàn)象,提升立體顯示的效果和觀看的舒適度。同時(shí),為保證觸控液晶透鏡2在立體顯示時(shí),可以正常呈現(xiàn)立體圖像,相鄰兩個(gè)第二電極25之間的距離也不能過大,影響觸控液晶透鏡2的正常顯示。

在本實(shí)施例中,可以設(shè)定第二電極25的寬度小于液晶透鏡單元L1的間距,液晶透鏡單元L1的間距是指位于液晶透鏡單元L1邊緣處的兩個(gè)第一電極24的中心線之間距離。由于液晶透鏡單元L1的中心線與相對(duì)應(yīng)的第二電極25的中心線在同一條直線上,這樣第二電極25與第一電極24之間形成的電場(chǎng),驅(qū) 動(dòng)液晶分子23發(fā)生規(guī)則性偏轉(zhuǎn),繼而確保觸控液晶透鏡2用于立體顯示時(shí),可以呈現(xiàn)結(jié)構(gòu)相同的液晶透鏡單元L1。

由于第二電極25的寬度小于液晶透鏡單元L1的間距,而且液晶透鏡單元L1與液晶透鏡單元L2之間形成開口部26,可以設(shè)定開口部26的寬度可以小于位于液晶透鏡單元L1邊緣處的第一電極24的寬度,這樣,第二電極25與第一電極24有相對(duì)重疊部分,優(yōu)化液晶透鏡單元L1邊界處的電場(chǎng)強(qiáng)度分布,改善位于液晶透鏡單元L1邊緣處的第一電極24附近液晶分子23的偏轉(zhuǎn)程度,觸控液晶透鏡2的光程差分布曲線在相位延遲量的表現(xiàn)更加平滑,降低相鄰液晶透鏡單元L1與液晶透鏡單元L2在交界處產(chǎn)生的串?dāng)_現(xiàn)象,提升立體顯示的效果和觀看的舒適度。

當(dāng)然,也可以設(shè)定開口部26的寬度大于位于液晶透鏡單元L1邊緣處的第一電極24的寬度,即第二電極25與第一電極24完全不重合,第二基板22與位于液晶透鏡單元L1邊緣處的第一電極24相對(duì)應(yīng)位置處完全無導(dǎo)電材料,因此,開口部26處的電場(chǎng)曲線便會(huì)以較為平緩的狀態(tài)靠攏有導(dǎo)電材料的區(qū)域,優(yōu)化液晶透鏡單元L1邊緣處的電場(chǎng)強(qiáng)度分布,改善位于液晶透鏡單元L1邊緣處的第一電極24附近液晶分子23的偏轉(zhuǎn)程度,觸控液晶透鏡2的光程差分布曲線在相位延遲量的表現(xiàn)更加平滑。

可以理解的是,還可以將開口部26的寬度等于位于液晶透鏡單元L1邊緣處的第一電極24的寬度,即第二電極25與第一電極24不發(fā)生重合,同樣可以抑制液晶透鏡單元L1與液晶透鏡單元L2在交界處產(chǎn)生的光程波動(dòng),進(jìn)而液晶透鏡單元L1與液晶透鏡單元L2交界處的電場(chǎng)曲線,會(huì)以較為平緩的狀態(tài)靠攏于第二電極25,降低液晶透鏡單元L1邊界處的光程與標(biāo)準(zhǔn)的拋物型透鏡的偏差,改善相鄰液晶透鏡單元L1與液晶透鏡單元L2交界處出現(xiàn)的串?dāng)_現(xiàn)象,提升觸控液晶透鏡2的顯示質(zhì)量。

為更好的說明本實(shí)施例提供的觸控液晶透鏡2,在立體顯示時(shí),可以明顯地降低液晶透鏡單元L1邊界處的串?dāng)_現(xiàn)象,現(xiàn)將實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行說明。具體地, 本實(shí)施例提供的液晶透鏡單元L1對(duì)應(yīng)一個(gè)第二電極25與兩個(gè)第一電極24。設(shè)定液晶透鏡單元L1的間距256um,運(yùn)用LC-MASTER軟件進(jìn)行光程差模擬,并利用MATLAB對(duì)所得模擬數(shù)據(jù)進(jìn)行處理。本模擬實(shí)驗(yàn)所使用的液晶分子23的尋常光折射率n0為1.524,非尋常光折射率ne為1.824。觸控液晶透鏡2的厚度以及第一電極24的寬度都設(shè)置為30um,以及驅(qū)動(dòng)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(shí)施例提供的觸控液晶透鏡2的模擬實(shí)驗(yàn)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?,相鄰兩液晶透鏡單元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大,這些偏差會(huì)在實(shí)際的3D觀看中造成較大的串?dāng)_。圖9展示了本實(shí)施例提供的觸控液晶透鏡2的模擬結(jié)果,本實(shí)施例中第二電極25的寬度設(shè)置為156um。可以看出,模擬數(shù)據(jù)經(jīng)處理后,本實(shí)施例提供的觸控液晶透鏡2的光程差曲線與標(biāo)準(zhǔn)拋物型透鏡的光程差曲線重合得比較好,并且在液晶透鏡單元L1與液晶透鏡單元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,極大程度改善光程差曲線的波動(dòng)現(xiàn)象,進(jìn)而在立體顯示過程中,有效減弱串?dāng)_現(xiàn)象,進(jìn)而提升觀看舒適度。相對(duì)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與液晶透鏡單元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。

如圖8所示,本實(shí)施例提供的觸控液晶透鏡2還包括電壓控制模塊(圖中未示出),電壓控制模塊用于控制施加于位于液晶透鏡單元L1邊緣處的第一電極24上的第一驅(qū)動(dòng)電壓,以及第二電極25上的第二驅(qū)動(dòng)電壓,第一驅(qū)動(dòng)電壓與第二驅(qū)動(dòng)電壓之間的電勢(shì)差大于液晶分子23的閾值電壓。電勢(shì)差產(chǎn)生電場(chǎng)強(qiáng)度不等的電場(chǎng),在電場(chǎng)的作用下,液晶分子23隨電場(chǎng)強(qiáng)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。使用電壓控制模塊,可以精準(zhǔn)控制第一驅(qū)動(dòng)電壓、第二 驅(qū)動(dòng)電壓的大小,使得觸控液晶透鏡2在立體顯示時(shí),液晶分子23按照規(guī)定的電場(chǎng)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元L1,成像效果較佳。

如圖8所示,本實(shí)施例提供的電勢(shì)差為u0,液晶分子23的閾值電壓為vth,且vth<u0≤4vth。第一驅(qū)動(dòng)電壓的電壓值大小與第一電極24的寬度有關(guān),若第一電極24的寬度較大,則相應(yīng)的第一驅(qū)動(dòng)電壓的電壓值應(yīng)較小,同樣地,若第一電極24的寬度較小,則相應(yīng)的第一驅(qū)動(dòng)電壓的電壓值應(yīng)較大,這樣的處理是為了滿足觸控液晶透鏡2成像所需的電壓,同時(shí)解決了觸控液晶透鏡2在立體顯示時(shí),位于液晶透鏡單元L1邊緣處的第一電極24附近由于電場(chǎng)強(qiáng)度較大,相鄰液晶透鏡單元L1與液晶透鏡單元L2在交界處出現(xiàn)串?dāng)_的問題。

如圖5所示,本實(shí)施例還提供一種立體顯示裝置,包括顯示面板1和上述的觸控液晶透鏡2,觸控液晶透鏡2設(shè)置于顯示面板1的出光側(cè),當(dāng)觸控液晶透鏡2用于立體顯示時(shí),分別對(duì)第一電極24、第二電極25施加驅(qū)動(dòng)電壓,驅(qū)動(dòng)電壓在第一基板21與第二基板22之間形成電場(chǎng)強(qiáng)度不等的第一電場(chǎng),第一電場(chǎng)驅(qū)動(dòng)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L1,液晶透鏡單元L1對(duì)顯示面板1發(fā)出的光進(jìn)行調(diào)整,以呈現(xiàn)立體圖像。

實(shí)施例二

如圖11所示,本實(shí)施例提供的觸控液晶透鏡3與實(shí)施例一提供的觸控液晶透鏡2結(jié)構(gòu)大體相同,觸控液晶透鏡3,包括相對(duì)設(shè)置的第一基板31與第二基板32,以及蓋設(shè)于第二基板32上的蓋板30,第一基板31與第二基板32之間設(shè)有液晶分子33,第一基板31上設(shè)有多個(gè)第一電極34,各個(gè)第一電極34彼此間隔設(shè)置,第二基板32朝向第一基板31的一側(cè)設(shè)有第二電極35,相鄰兩個(gè)第二電極35之間形成開口部36。第二基板33上設(shè)有觸控電極結(jié)構(gòu)37,觸控電極結(jié)構(gòu)37與第二電極35相互絕緣,觸控電極結(jié)構(gòu)37包括觸控感應(yīng)電極371和觸控驅(qū)動(dòng)電極372,觸控感應(yīng)電極371與觸控驅(qū)動(dòng)電極372相互絕緣且交叉排列。觸控電極結(jié)構(gòu)37還包括搭橋電極373,搭橋電極373與觸控驅(qū)動(dòng)電極372之間 設(shè)有絕緣層374,設(shè)置的絕緣層374以保證搭橋電極373與觸控驅(qū)動(dòng)電極372之間相互絕緣,相鄰兩個(gè)觸控感應(yīng)電極371通過搭橋電極373電性連接。各液晶透鏡單元L1對(duì)應(yīng)有m個(gè)第一電極34,m為自然數(shù),m≥3。在本實(shí)施例中,每個(gè)液晶透鏡單元L1對(duì)應(yīng)有6個(gè)第一電極34。對(duì)于此種結(jié)構(gòu)的觸控液晶透鏡3,對(duì)各個(gè)第一電極34施加對(duì)稱的驅(qū)動(dòng)電壓,具體地,在液晶透鏡單元L1中,對(duì)各個(gè)條形電極如S11,S12,S13,S14,S15,S16施加對(duì)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L2中,對(duì)各個(gè)條形電極如S16,S17,S18,S19,S3,S21施加對(duì)稱的驅(qū)動(dòng)電壓,具體地(V(S16)=V(S21))>(V(S17)=V(S3))>(V(S18)=V(S19))。對(duì)位于液晶透鏡單元L1兩端的第一電極34施加的電壓最大,位于液晶透鏡單元L1中心的第一電極34施加的電壓最小,電壓由兩端到中心呈現(xiàn)遞減的趨勢(shì)且電壓呈現(xiàn)對(duì)稱分布。這樣在每個(gè)液晶透鏡單元L1內(nèi)電場(chǎng)會(huì)呈現(xiàn)出一種更加平滑變換的狀態(tài)。在液晶透鏡單元L1內(nèi)由于電壓對(duì)稱分布,液晶分子33會(huì)在平滑電場(chǎng)的影響下折射率呈現(xiàn)一定的漸變趨勢(shì),因此觸控液晶透鏡3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L1的光程差分布會(huì)與標(biāo)準(zhǔn)的拋物線透鏡的光程差更加的吻合。這樣在實(shí)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。在本實(shí)施例中,由于液晶透鏡單元L1與液晶透鏡單元L2結(jié)構(gòu)相同,因此,在提及液晶透鏡單元時(shí),僅對(duì)液晶透鏡單元L1進(jìn)行表述,省略對(duì)液晶透鏡單元L2的重復(fù)性表述,以下相同,在此不再贅述。

如圖11與圖12所示,本實(shí)施例提供的觸控液晶透鏡3,由于各液晶透鏡單元L1對(duì)應(yīng)有多個(gè)第一電極34,相鄰兩個(gè)第二電極35之間形成的開口部36與第一電極34相對(duì),優(yōu)化液晶透鏡單元L1邊緣處的電場(chǎng)強(qiáng)度分布,改善位于液晶透鏡單元L1邊緣處的第一電極34附近液晶分子33的偏轉(zhuǎn)程度,觸控液晶透鏡3的光程差分布曲線在相位延遲量的表現(xiàn)更加平滑,明顯降低了液晶透鏡單元L1與液晶透鏡單元L2在交界處出現(xiàn)的串?dāng)_現(xiàn)象,提升立體顯示的效果和 觀看的舒適度,明顯改善了相鄰液晶透鏡單元L1與液晶透鏡單元L2的在交界處的光程差分布,優(yōu)化后的光程差分布接近于理想拋物線,從而改善采用觸控液晶透鏡3的立體顯示裝置在立體顯示時(shí)產(chǎn)生的串?dāng)_現(xiàn)象,提高了立體顯示效果和觀看舒適度。

在本實(shí)施例中,第一電極34可以采用條形電極,各個(gè)第一電極34的寬度相等。根據(jù)觸控液晶透鏡3的設(shè)計(jì)要求,蝕刻多個(gè)等寬度的第一電極34,操作方便,同樣地,還可以根據(jù)觸控液晶透鏡3的設(shè)計(jì)要求,蝕刻多個(gè)不等寬度的第一電極34,操作人員可以具體要求,設(shè)定第一電極34的寬度。

優(yōu)選地,設(shè)定各個(gè)第一電極34按照等間距排列。當(dāng)各個(gè)第一電極34按照等間距排列時(shí),電壓控制模塊控制施加于各個(gè)第一電極34上的驅(qū)動(dòng)電壓,以使觸控液晶透鏡3在用于立體顯示時(shí),形成規(guī)則的梯度折射率透鏡,確保觸控液晶透鏡3的分光作用。當(dāng)各個(gè)第一電極34按照不等間距排列時(shí),電壓控制模塊控制施加于各個(gè)第一電極34上的驅(qū)動(dòng)電壓,以使觸控液晶透鏡3在用于立體顯示時(shí),形成規(guī)則的梯度折射率透鏡,確保觸控液晶透鏡3的分光作用。

如圖11所示,本實(shí)施例提供的電壓控制模塊還用于控制施加于第一電極34的第一電壓,以及第二電極35上的第二電壓,由液晶透鏡單元L1的兩邊緣處至液晶透鏡單元L1的中心處,各個(gè)第一電壓的電壓值由大至小,即兩邊緣處第一電極34上的第一電壓的電壓值最大,依次減小,第一電壓與第二電壓之間的電勢(shì)差產(chǎn)生電場(chǎng)強(qiáng)度不等的第一電場(chǎng),在電場(chǎng)的作用下,液晶分子33隨電場(chǎng)強(qiáng)度的變化發(fā)生偏轉(zhuǎn),使得第一基板21和第二基板23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,液晶透鏡單元L1對(duì)顯示面板的出光進(jìn)行控制,實(shí)現(xiàn)立體顯示。

實(shí)施例三

如圖13所示,本發(fā)明實(shí)施例提供的觸控液晶透鏡4與實(shí)施例二提供的觸控液晶透鏡4結(jié)構(gòu)大致相同,觸控液晶透鏡4,包括相對(duì)設(shè)置的第一基板41與第二基板42,以及蓋設(shè)于第二基板42上的蓋板40,第一基板41與第二基板42 之間設(shè)有液晶分子43和間隙子431,第一基板41上設(shè)有多個(gè)第一電極44,且各個(gè)第一電極44彼此間隔設(shè)置,第二基板42朝向第一基板41的一側(cè)設(shè)有第二電極45,相鄰兩個(gè)第二電極45之間形成開口部46。第二基板44上設(shè)有觸控電極結(jié)構(gòu)47,觸控電極結(jié)構(gòu)47與第二電極45相互絕緣,觸控電極結(jié)構(gòu)47包括觸控感應(yīng)電極471和觸控驅(qū)動(dòng)電極472,觸控感應(yīng)電極471與觸控驅(qū)動(dòng)電極472相互絕緣且交叉排列。觸控電極結(jié)構(gòu)47還包括搭橋電極473,搭橋電極473與觸控驅(qū)動(dòng)電極472之間設(shè)有絕緣層474,設(shè)置的絕緣層474以保證搭橋電極473與觸控驅(qū)動(dòng)電極472之間相互絕緣,相鄰兩個(gè)觸控感應(yīng)電極471通過搭橋電極473電性連接。不同之處在于,第一基板41與第一電極44之間設(shè)有第三電極49,第三電極49與第一電極44之間設(shè)有電極絕緣層48,各個(gè)第一電極44設(shè)于電極絕緣層48上。觸控液晶透鏡4處于2D顯示時(shí),電壓控制模塊還用于控制施加于第三電極49上的第三驅(qū)動(dòng)電壓,第二電極45上的第二驅(qū)動(dòng)電壓,各個(gè)驅(qū)動(dòng)電壓相互配合,驅(qū)動(dòng)液晶分子43發(fā)生偏轉(zhuǎn),確保觸控液晶透鏡4用于3D顯示時(shí),呈現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)的立體圖像。并且,在本實(shí)施例中,第二電極45為條狀電極,相鄰兩個(gè)第二電極45之間形成的開口部46與第一電極44相對(duì),優(yōu)化液晶透鏡單元L1邊緣處的電場(chǎng)強(qiáng)度分布,改善位于液晶透鏡單元L1邊緣處的第一電極44附近液晶分子43的偏轉(zhuǎn)程度,觸控液晶透鏡4的光程差分布曲線在相位延遲量的表現(xiàn)更加平滑,明顯降低了液晶透鏡單元邊緣處出現(xiàn)的串?dāng)_現(xiàn)象,提升立體顯示的效果和觀看的舒適度,明顯改善了液晶透鏡單元L1的光程差分布,優(yōu)化后的光程差分布接近于理想拋物線,從而改善采用觸控液晶透鏡4的立體顯示裝置在立體顯示時(shí)產(chǎn)生的串?dāng)_現(xiàn)象,提高了立體顯示效果和觀看舒適度。明顯的降低液晶透鏡單元L1邊緣處出現(xiàn)的串?dāng)_現(xiàn)象,提高了觀看的質(zhì)量。對(duì)第二電極45施加第二驅(qū)動(dòng)電壓,對(duì)第三電極49施加第三驅(qū)動(dòng)電壓,第二驅(qū)動(dòng)電壓與第三驅(qū)動(dòng)電壓之間的電勢(shì)差大于液晶分子43的閥值電壓,這樣在第二電極45和第三電極49間會(huì)形成電場(chǎng)強(qiáng)度相等的第二電場(chǎng),該第二電場(chǎng)使得液晶分子43發(fā)生偏轉(zhuǎn),偏轉(zhuǎn)后的液晶分子43與間隙子431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431的折射率與液晶分子43折射率之間的差值小于0.1,此時(shí),液晶分子43的折射率接近于間隙子431的折射率。因此,光線經(jīng)過液晶分子43和間隙子431時(shí),不會(huì)產(chǎn)生光的折射,觸控液晶透鏡4可以改善間隙子431亮點(diǎn)現(xiàn)象。

在本實(shí)施方式中,可以優(yōu)選地設(shè)定第三電極49為面電極,面電極是指在第一基板44的表面整體覆蓋導(dǎo)電材料。第三電極49結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,可以提供穩(wěn)定的第三驅(qū)動(dòng)電壓,這樣,當(dāng)觸控液晶透鏡4在用于2D顯示時(shí),第二電極45和第三電極49間會(huì)形成電場(chǎng)強(qiáng)度相等的第二電場(chǎng),該第二電場(chǎng)使得液晶分子43發(fā)生偏轉(zhuǎn),偏轉(zhuǎn)后的液晶分子43與間隙子431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431的折射率與液晶分子43折射率之間的差值小于0.1,此時(shí),液晶分子43的折射率接近于間隙子431的折射率。因此,光線經(jīng)過液晶分子43和間隙子431時(shí),不會(huì)產(chǎn)生光的折射,觸控液晶透鏡4可以改善間隙子431亮點(diǎn)現(xiàn)象。

實(shí)施例四

如圖14所示,本發(fā)明實(shí)施例提供的觸控液晶透鏡5與實(shí)施例一提供的觸控液晶透鏡2結(jié)構(gòu)大致相同,觸控液晶透鏡5,包括相對(duì)設(shè)置的第一基板51與第二基板52,以及蓋設(shè)于第二基板52上的蓋板50,第一基板51與第二基板52之間設(shè)有液晶分子53,第一基板51上設(shè)有多個(gè)第一電極54,且各個(gè)第一電極54彼此間隔設(shè)置,第二基板52朝向第一基板51的一側(cè)設(shè)有第二電極55,相鄰兩個(gè)第二電極55之間形成開口部56。第二基板55上設(shè)有觸控電極結(jié)構(gòu)57,觸控電極結(jié)構(gòu)57與第二電極55相互絕緣,觸控電極結(jié)構(gòu)57包括觸控感應(yīng)電極571和觸控驅(qū)動(dòng)電極572,觸控感應(yīng)電極571與觸控驅(qū)動(dòng)電極572相互絕緣且交叉排列,觸控感應(yīng)電極571與觸控驅(qū)動(dòng)電極572形成電容體。觸控電極結(jié)構(gòu)57還包括搭橋電極573,搭橋電極573與觸控驅(qū)動(dòng)電極572之間設(shè)有絕緣層574,設(shè)置的絕緣層574以保證搭橋電極573與觸控驅(qū)動(dòng)電極572之間相互絕緣,相鄰兩個(gè)觸控感應(yīng)電極571通過搭橋電極573電性連接。各個(gè)第一電極54表示為 S11,S12,S13,S14,S15,S16,S17,S18,S19,S20,S21,開口部56與第一電極S16相對(duì)應(yīng),且開口部56的中心線與第一電極S16的中心線在同一直線上,由于開口部56未設(shè)置有導(dǎo)電材料,在液晶透鏡單元的交界處電場(chǎng)的變化就不會(huì)過于劇烈進(jìn)而導(dǎo)致此處的光程差有較大的波動(dòng)。分別對(duì)第一電極54、第二電極55施加電壓,液晶透鏡單元表現(xiàn)出的透鏡光程差與標(biāo)準(zhǔn)的拋物型透鏡重合的比較好。當(dāng)觸控液晶透鏡5在進(jìn)行立體顯示時(shí),可以明顯的降低串?dāng)_,提升立體圖像顯示的質(zhì)量。開口部56處的電場(chǎng)曲線便會(huì)以較為平緩的狀態(tài)靠攏有導(dǎo)電材料的區(qū)域,優(yōu)化液晶透鏡單元邊緣處的電場(chǎng)強(qiáng)度分布,改善位于液晶透鏡單元邊緣處第一電極54附近液晶分子53的偏轉(zhuǎn)程度,觸控液晶透鏡5的光程差分布曲線在相位延遲量的表現(xiàn)更加平滑。這樣,液晶透鏡單元的交界處的電場(chǎng)變化會(huì)得到一定程度的改善,并以較為平緩的狀態(tài)靠攏于第二電極,55,避免因電場(chǎng)變化而導(dǎo)致此處的光程差有較大的波動(dòng),明顯降低相鄰液晶透鏡單元在交界處產(chǎn)生的串?dāng)_現(xiàn)象,提升立體顯示的效果和觀看的舒適度。在本實(shí)施例中,一個(gè)第二電極55對(duì)應(yīng)兩個(gè)液晶透鏡單元(圖中未示出),即n=2,第二電極55的寬度小于2倍的液晶透鏡單元L1的間距。當(dāng)然,一個(gè)第二電極55覆蓋更多的液晶透鏡單元,即n>2,第二電極55的寬度表示為不僅可以解決液晶透鏡單元的邊界處存在的串?dāng)_問題,同時(shí)降低第二電極55的加工難度,便于操作人員根據(jù)實(shí)際需求進(jìn)行設(shè)定第二電極55的寬度。

以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)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(jìn)等,均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。

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