一種液晶透鏡及立體顯示裝置的制造方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種液晶透鏡及立體顯示裝置，包括相對設(shè)置的第一基板和第二基板，以及位于第一基板與第二基板之間的液晶層；其中，第一基板覆蓋于發(fā)射偏振光的顯示面板上；進一步地，第一基板靠近液晶層的一側(cè)設(shè)置有多個第一電極；第二基板靠近液晶層的一側(cè)依次設(shè)置有第二電極；其中，所述液晶透鏡還包括一選擇性設(shè)置于第一基板表面或第二基板表面的配向?qū)?。本實用新型采用單面配向工藝，僅在第一基板或第二基板上設(shè)置配向?qū)?，以確定液晶透鏡的出光方向，從而實現(xiàn)立體顯示效果，而無需對兩個基板均進行配向，減少了配向設(shè)置工序，可在一定程度上降低了制造成本，同時提高了生產(chǎn)效率。
【專利說明】
一種液晶透鏡及立體顯示裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實用新型涉及立體顯示技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種液晶透鏡及立體顯示裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著智能設(shè)備的普及，人們對智能設(shè)備的要求越來越高，立體顯示裝置越來越受到用戶青睞。立體顯示裝置中的液晶透鏡使立體顯示成為可能，液晶透鏡的基本工作原理為:液晶透鏡第一電極為驅(qū)動電極，透鏡結(jié)構(gòu)可以為兩電極或者多電極結(jié)構(gòu)，當(dāng)向驅(qū)動電極施加對稱結(jié)構(gòu)不同電壓時，液晶透鏡內(nèi)部根據(jù)電壓分布不同形成多個微透鏡結(jié)構(gòu)；當(dāng)顯示面板出光經(jīng)過液晶透鏡微透鏡時就會發(fā)生折射，根據(jù)透鏡結(jié)構(gòu)的設(shè)計，顯示像素出光折射后就會分別進入到觀看者的左眼或者右眼，然后再經(jīng)過大腦的合成，形成立體影像。
[0003]其中，液晶透鏡由第一玻璃基板，第一電極，第一配向?qū)?，第二玻璃基板，第二電極，第二配向?qū)右约皧A持在兩塊玻璃基板之間的液晶層組成;其中第一電極形成在第一基板面向液晶層的一側(cè)，第一配向?qū)有纬稍诘谝换搴偷谝浑姌O面向液晶層的一側(cè);第二電極形成在第二基板面向液晶層的一側(cè)，第二配向?qū)有纬稍诘诙搴偷诙姌O面向液晶層的一側(cè)。液晶透鏡的第一配向?qū)雍偷诙湎驅(qū)釉谝壕哥R中的作用為引導(dǎo)液晶分子的排列方向，避免液晶分子散亂分布:如TN LCD利用在對應(yīng)的玻璃基板配向?qū)颖砻嫘纬纱怪苯嵌鹊呐湎蚍较颍龑?dǎo)液晶分子形成90度扭曲旋光梯度分布，從而在面板出光側(cè)形成顯示畫面。目前在液晶透鏡中都采用在第一基板的第一配向?qū)雍偷诙宓牡诙湎驅(qū)舆M行相同方向或者反方向的配向處理，使入光方向和出光方向同向，使出光量最大，入光經(jīng)過微透鏡折射后就進入觀看者的左右眼，經(jīng)過大腦的處理形成立體顯示畫面。
【實用新型內(nèi)容】
[0004]本實用新型提供了一種液晶透鏡及立體顯示裝置，可在一定程度上降低制造成本，提尚生廣效率。
[0005]依據(jù)本實用新型的一個方面，提供了一種液晶透鏡，包括相對設(shè)置的第一基板和第二基板，以及位于第一基板與第二基板之間的液晶層;其中，第一基板覆蓋于發(fā)射偏振光的顯示面板上;進一步地，
[0006]第一基板靠近液晶層的一側(cè)設(shè)置有多個第一電極；
[0007]第二基板靠近液晶層的一側(cè)依次設(shè)置有第二電極；
[0008]其中，該液晶透鏡還包括一配向?qū)?，該配向?qū)釉O(shè)置于第一基板靠近液晶層的表面上，或者，該配向?qū)釉O(shè)置于第二基板靠近液晶層的表面上。
[0009]可選地，配向?qū)訛槟Σ僚湎驅(qū)?，配向?qū)由习ǘ鄠€相互平行的紋路。
[0010]可選地，第一電極的排列方向與摩擦配向?qū)拥呐湎蚍较虺实谝唤嵌取?br>[0011]可選地，第一角度為60?90度。
[0012]可選地，配向?qū)訛楣馀湎驅(qū)印?br>[0013]可選地，配向?qū)訛樽贤馀湎驅(qū)樱谝浑姌O的排列方向與紫外配向?qū)拥呐湎蚍较虺实诙嵌取?br>[0014]可選地，第二角度為60?90度。
[0015]可選地，第一電極為條形電極或S形電極。
[0016]可選地，第二電極為面電極、條形電極或S形電極。
[0017]依據(jù)本實用新型的另一個方面，還提供了一種立體顯示裝置，包括顯示面板，以及如上所述的液晶透鏡。
[0018]本實用新型的實施例的有益效果是:
[0019]通過采用單面配向工藝，僅在第一基板或第二基板上設(shè)置配向?qū)?，以確定液晶透鏡的出光方向，從而實現(xiàn)立體顯示效果，無需對兩個基板均進行配向設(shè)置，減少了配向設(shè)置工序，可在一定程度上降低了制造成本，同時提高了生產(chǎn)效率。
【附圖說明】
[0020]圖1表示本實用新型的液晶透鏡的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0021 ]圖2表不本實用新型的液晶透鏡的光路不意圖。
[0022]其中圖中:1、第一基板，2、第二基板，3、液晶層，4、顯示面板，5、第一電極，6、第二電極，7、配向?qū)印?br>【具體實施方式】
[0023]下面將參照附圖更詳細地描述本實用新型的示例性實施例。雖然附圖中顯示了本實用新型的示例性實施例，然而應(yīng)當(dāng)理解，可以以各種形式實現(xiàn)本實用新型而不應(yīng)被這里闡述的實施例所限制。相反，提供這些實施例是為了能夠更透徹地理解本實用新型，并且能夠?qū)⒈緦嵱眯滦偷姆秶暾膫鬟_給本領(lǐng)域的技術(shù)人員。
[0024]實施例一
[0025]如圖1所示，本實用新型的實施例提供了一種液晶透鏡，包括相對設(shè)置的第一基板I和第二基板2，以及位于第一基板I與第二基板2之間的液晶層3;其中，第一基板I覆蓋于發(fā)射偏振光的顯示面板4上;進一步地，第一基板I靠近液晶層3的一側(cè)設(shè)置有多個第一電極5;第二基板2靠近液晶層3的一側(cè)依次設(shè)置有第二電極6。由于對入光方向的控制主要是為了匹配顯示面板4的出光方向，由于顯示面板4的出光為偏振光，傳播方向確定，所以對入光方向的控制對顯示面板4的出光方向的控制影響不大，因此，忽略對入光方向的配向控制，不會影響顯示面板4的出光方向；因此，該液晶透鏡還包括一配向?qū)樱撆湎驅(qū)涌蛇x擇性地設(shè)置于第一基板I靠近液晶層3的表面上，或者，設(shè)置于第二基板2靠近液晶層3的表面上，其中圖1為在第二基板2上設(shè)置配向?qū)?的結(jié)構(gòu)示意圖。本實用新型的實施例的液晶透鏡，通過采用單面配向工藝，即省去在兩塊基板中的一塊基板上的配向?qū)?，僅在一個基板上設(shè)置配向?qū)?，以對液晶透鏡的出光方向進行配向控制，出光經(jīng)過液晶透鏡的折射后進入觀看者的左右眼，再經(jīng)過觀看者的大腦處理形成立體畫面，從而實現(xiàn)立體顯示效果，由于省去了對第一基板的配向設(shè)置，可在一定程度上降低了制造成本，同時提高了生產(chǎn)效率。
[0026]進一步地，上述配向?qū)?的配向方向與顯示面板4發(fā)出的偏振光的偏振方向相同，一般地，假設(shè)顯示面板4相互垂直的邊所在方向為X向和Y向，那么顯示面板4發(fā)出的偏振光的偏振方向一般為X向或Y向，即偏振光的振幅所在平面與顯示面板4所在平面平行。當(dāng)顯示面板4發(fā)出的偏振光的偏振方向為X向時，配向?qū)?的配向方向也為X向。
[0027]可選地，第一電極為液晶透鏡的驅(qū)動電極，為了使液晶透鏡能夠呈現(xiàn)立體顯示效果，需要對驅(qū)動電極施加不同的電壓值，電壓值時間呈對稱結(jié)構(gòu)的電壓梯度，以使液晶透鏡內(nèi)部形成多個微透鏡結(jié)構(gòu)。因此，第一電極為多個，電極結(jié)構(gòu)可以為條形電極或S形電極或其他形狀的電極，相鄰的第一電極之間存在間隙。
[0028]第二電極作為液晶透鏡的公共電極，需要對其施加相同的電壓值，因此第二電極可以為一個面電極，或多個條形電極或S形電極或其他形狀電極。當(dāng)?shù)诙姌O為多個電極時，每個電極均施加相同的電壓值，以保證第二電極之間無電壓差。
[0029]可選地，上述配向?qū)?為摩擦配向?qū)?，配向?qū)?上有多個相互平行的紋路。即對第一基板I設(shè)置有第一電極5的表面進行摩擦配向，或者對第二基板2設(shè)置有第二電極6的表面進行摩擦配向，可利用尼龍、人造絲或棉絨等材料作為摩擦布，按一定方向?qū)灞砻娴娜∠蚰みM行處理并使之對液晶分子具有一定的錨定能力，從而使液晶分子能夠按一定的預(yù)傾角進行穩(wěn)定、均一的排列?；褰?jīng)摩擦后，表面具有了沿摩擦方向的分子級別的溝槽，即上述紋路，由于液晶分子為棒狀，沿溝槽方向排列時體系能量最低，再加上分子之間相互作用，使整個體系的液晶分子都沿摩擦方向形成特定排列的穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，產(chǎn)生取向作用。但是，不同的聚合物對液晶分子的取向能力顯著不同，某些經(jīng)摩擦的聚合物可顯示出對液晶分子很強的取向能力，然而在其表面卻觀察不到密紋或劃痕。值得指出的是，液晶分子的具體預(yù)傾角由配向材料，材料固化溫度等條件決定。
[0030]進一步地，第一電極5的排列方向與摩擦配向?qū)拥呐湎蚍较虺实谝唤嵌?，第一角度的?yōu)選范圍是60?90度。如圖2所示，當(dāng)對液晶透鏡的第一基板I上的第一電極5施加梯度電壓，對第二基板2上的第二電極6施加公共電壓后，液晶層3的液晶分子在第一電極5和第二電極6之間的電勢差的作用下形成多個微透鏡單元，顯示面板4發(fā)出的光線經(jīng)過液晶透鏡，在微透鏡單元的折射作用和配向?qū)?的配向控制下，從液晶透鏡的出光方向透射出來，進入觀看者的左右眼，再經(jīng)過觀看者大腦的處理形成立體顯示畫面，實現(xiàn)立體顯示效果。
[0031]實施例二
[0032]如圖1所示，本實用新型的實施例提供了一種液晶透鏡，包括相對設(shè)置的第一基板I和第二基板2，以及位于第一基板I與第二基板2之間的液晶層3;其中，第一基板I覆蓋于發(fā)射偏振光的顯示面板4上;進一步地，第一基板I靠近液晶層3的一側(cè)設(shè)置有多個第一電極5;第二基板2靠近液晶層3的一側(cè)設(shè)置有第二電極6。由于對入光方向的控制主要是為了匹配顯示面板4的出光方向，由于顯示面板4的出光為偏振光，傳播方向確定，所以對入光方向的控制對顯示面板4的出光方向的控制影響不大，因此，忽略對入光方向的配向控制，不會影響顯示面板4的出光方向；因此，該液晶透鏡還包括一配向?qū)?，該配向?qū)涌蛇x擇性地設(shè)置于第一基板I靠近液晶層3的表面上，或者，設(shè)置于第二基板2靠近液晶層3的表面上。本實用新型的實施例的液晶透鏡，通過采用單面配向工藝，即省去在兩塊基板中的一塊基板上的配向?qū)?，僅在一塊基板上設(shè)置配向?qū)?，以對液晶透鏡的出光方向進行配向控制，出光經(jīng)過液晶透鏡的折射后進入觀看者的左右眼，再經(jīng)過觀看者的大腦處理形成立體畫面，從而實現(xiàn)立體顯示效果，由于省去了對第一基板的配向設(shè)置，可在一定程度上降低了制造成本，同時提尚了生廣效率。
[0033]進一步地，上述配向?qū)?的配向方向與顯示面板4發(fā)出的偏振光的偏振方向相同，一般地，假設(shè)顯示面板4相互垂直的邊所在方向為X向和Y向，那么顯示面板4發(fā)出的偏振光的偏振方向一般為X向或Y向，即偏振光的振幅所在平面與顯示面板4所在平面平行。當(dāng)顯示面板4發(fā)出的偏振光的偏振方向為X向時，配向?qū)?的配向方向也為X向。
[0034]可選地，第一電極為液晶透鏡的驅(qū)動電極，為了使液晶透鏡能夠呈現(xiàn)立體顯示效果，需要對驅(qū)動電極施加不同的電壓值，電壓值時間呈對稱結(jié)構(gòu)的電壓梯度，以使液晶透鏡內(nèi)部形成多個微透鏡結(jié)構(gòu)。因此，第一電極為多個，電極結(jié)構(gòu)可以為條形電極或S形電極或其他形狀的電極，相鄰的第一電極之間存在間隙。
[0035]第二電極作為液晶透鏡的公共電極，需要對其施加相同的電壓值，因此第二電極可以為一個面電極，或多個條形電極或S形電極或其他形狀電極。當(dāng)?shù)诙姌O為多個電極時，每個電極均施加相同的電壓值，以保證第二電極之間無電壓差。
[0036]可選地，上述配向?qū)?為光配向?qū)?，即利用光配向技術(shù)形成的配向?qū)?。為了避免接觸式配向造成的靜電和顆粒的污染，又可以比較容易控制液晶分子，可以采用非接觸式的配向方式進行配向，例如:以線偏極紫外光去照射有感光劑的配向劑，即紫外光配向法，即上述配向?qū)?可利用紫外光配向法形成紫外配向?qū)?。其中，將預(yù)先設(shè)計的帶有配向區(qū)域的光罩覆蓋在第一基板I或第二基板2的表面，調(diào)整偏振紫外光的偏振方向，對配向?qū)舆M行紫外配向。紫外光配向法利用線性偏極的紫外光照射在具有感光劑的高分子聚合物配向膜上，使得高分子聚合物具有配向能力。其優(yōu)點為可避免第一基板I或第二基板2表面的污染、可以進行小面積的配向、透過光罩可作圖形的配向，利用入射光的角度與照射時間的長短，可以控制液晶單元的參數(shù)，如預(yù)傾角、表面定向強度等。值得指出的是，液晶分子的具體配向預(yù)傾角由配向材料的特性和光取向方向決定。
[0037]進一步地，第一電極5的排列方向與紫外配向?qū)拥呐湎蚍较虺实诙嵌?，第二角度?yōu)選可設(shè)置為60?90度。如圖2所示，當(dāng)對液晶透鏡的第一基板I上的第一電極5施加梯度電壓，對第二基板2上的第二電極6施加公共電壓后，液晶層3的液晶分子在第一電極5和第二電極6之間的電勢差的作用下形成多個微透鏡單元，顯示面板4發(fā)出的光線經(jīng)過液晶透鏡，在微透鏡單元的折射作用和配向?qū)?的配向控制下，從液晶透鏡的出光方向透射出來，進入觀看者的左右眼，再經(jīng)過觀看者大腦的處理形成立體顯示畫面，實現(xiàn)立體顯示效果。
[0038]依據(jù)本實施例的再一個方面還提供了一種立體顯示裝置，具體包括顯示面板以及如上所述的液晶透鏡，上述液晶透鏡實施例中所述的實施方式均適于該立體顯示裝置的實施例中，并能取得相應(yīng)的技術(shù)效果，故在此不再贅述。
[0039]以上所述的是本實用新型的優(yōu)選實施方式，應(yīng)當(dāng)指出對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通人員來說，在不脫離本實用新型所述的原理前提下還可以作出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也在本實用新型的保護范圍內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.一種液晶透鏡，包括相對設(shè)置的第一基板和第二基板，以及位于所述第一基板與所述第二基板之間的液晶層;其中，所述第一基板覆蓋于發(fā)射偏振光的顯示面板上;其特征在于， 所述第一基板靠近所述液晶層的一側(cè)設(shè)置有多個第一電極； 所述第二基板靠近所述液晶層的一側(cè)依次設(shè)置有第二電極； 其中，所述液晶透鏡還包括一配向?qū)樱雠湎驅(qū)釉O(shè)置于所述第一基板靠近所述液晶層的表面上，或者，所述配向?qū)釉O(shè)置于所述第二基板靠近所述液晶層的表面上。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液晶透鏡，其特征在于，所述配向?qū)訛槟Σ僚湎驅(qū)?，所述配向?qū)由习ǘ鄠€相互平行的紋路。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的液晶透鏡，其特征在于，所述第一電極的排列方向與所述摩擦配向?qū)拥呐湎蚍较虺实谝唤嵌取?.根據(jù)權(quán)利要求3所述的液晶透鏡，其特征在于，所述第一角度為60?90度。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液晶透鏡，其特征在于，所述配向?qū)訛楣馀湎驅(qū)印?.根據(jù)權(quán)利要求5所述的液晶透鏡，其特征在于，所述配向?qū)訛樽贤馀湎驅(qū)樱龅谝浑姌O的排列方向與所述紫外配向?qū)拥呐湎蚍较虺实诙嵌取?.根據(jù)權(quán)利要求6所述的液晶透鏡，其特征在于，所述第二角度為60?90度。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液晶透鏡，其特征在于，所述第一電極為條形電極或S形電極。9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液晶透鏡，其特征在于，所述第二電極為面電極、條形電極或S形電極。10.一種立體顯示裝置，包括顯示面板，其特征在于，所述立體顯示裝置還包括如權(quán)利要求I?9任一項所述的液晶透鏡。
【文檔編號】G02F1/1337GK205485208SQ201620045178
【公開日】2016年8月17日
【申請日】2016年1月18日
【發(fā)明人】宮曉達, 宋亞軍
【申請人】深圳超多維光電子有限公司