[發明專利]一種薄液體透鏡陣列

無效

• 申請號: 200810024528.7
• 申請日: 2008-03-25
• 公開（公告）號: CN101246226A
• 公開（公告）日: 2008-08-20
• 發明（設計）人: 夏軍;雷威
• 申請（專利權）人: 東南大學
• 主分類號: G02B3/14
• 分類號: G02B3/14
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司
• 代理人: 葉連生

技術領域

本發明涉及一種液體透鏡陣列，尤其是涉及一種寬視角的、薄型的、焦距可變的液體透鏡陣列。

背景技術

圖像集成立體顯示技術(integral?imaging)是一種真三維立體顯示技術，可以實現連續的運動視差。傳統圖像集成立體顯示器采用固定焦距的透鏡陣列。本申請人在中國申請專利CN200710022982.4中公開了一種可變焦透鏡三維顯示器，該發明提供了一種焦距可變的液體透鏡陣列，具有二維顯示方式和三維顯示方式自由轉換等特點。但是該發明中，位于前、后透明基板之間的中間隔斷將對三維立體圖像的視角范圍產生影響，隔斷越厚，視角范圍越窄。本發明提供一種薄液體透鏡陣列結構，其三維立體圖像的視角范圍有所增加，而功耗有所降低。

發明內容

技術問題：為了克服液體透鏡陣列的中間隔斷對圖像集成立體顯示圖像視角范圍的影響，本發明提供一種薄液體透鏡陣列，該薄液體透鏡陣列可以提供較寬的視角范圍，并且在不加電的情況下實現二維圖像顯示，從而減少長時間觀看二維圖像時的功耗。

技術方案：本發明的薄液體透鏡陣列在第一透明基板上制作中間隔斷，中間隔斷呈網狀結構，每個網孔對應一個液體透鏡單元；在第一透明基板和中間隔斷上覆蓋疏水層，在所述的網孔內填充第一液體，第一液體的高度與中間隔斷相等；在第二透明基板下制作第一導電電極，在第一導電電極下為第二液體，第二液體與第一液體相接觸，且被密封在中間隔斷和第二透明基板之間；在未加載電壓時，第一液體和第二液體之間的接觸面是第一液面。

在第一透明基板和中間隔斷之間還可以增加一層第二導電電極，在中間隔斷和第二導電電極之間增加一層絕緣層，在第一導電電極與中間隔斷、第二導電電極之間加載電壓，使第二液體依次與中間隔斷、第二導電電極相浸潤，此時第一液體和第二液體之間的接觸面是第二液面。

在第一透明基板和中間隔斷上還可以增加一層介質層，在該介質層上再覆蓋疏水層。第一液體的高度還可以高于、或低于中間隔斷，從而實現第二液體與中間隔斷之間的各種初始接觸角方案。中間隔斷呈網狀結構，每個網孔呈旋轉對稱型，網孔內部可以是圓柱形、或圓梯形、或碗形、或對稱的六邊形，網孔的排列方式可以是行列矩陣狀、或品字狀、或蜂窩狀，當第一液體和第二液體之間的接觸面為第一液面時，薄液體透鏡陣列工作在二維圖像顯示方式；當第一液體和第二液體之間的接觸面為第二液面時，薄液體透鏡陣列工作在三維立體圖像顯示方式，根據焦距的變化包括固定焦距方式、時分方式和時變方式。

有益效果：本發明的有益效果是，中間隔斷高度僅與第一液體相等，厚度薄，在較寬的視角范圍內，降低了中間隔斷對顯示像素的遮擋，擴展了視角范圍；在二維圖像顯示方式下無需外加電壓，整體功耗低，結構簡單。

附圖說明

圖1是第一個實施例的剖面構造圖。

圖2是第二個實施例的剖面構造圖。

以上的圖中有：第二透明基板1、第一導電電極2、第二液面3、第一液面4、疏水層5、第二導電電極6、第一透明基板7、第二液體8、中間隔斷9、第一液體10。

具體實施方式

在圖1所示第一實施例中，第一透明基板7由玻璃、或透明樹脂材料制成，第一透明基板7上制作有中間隔斷9，中間隔斷9由導電材料制成，例如金屬材料銦鋼、或導電聚合物材料、或銀電極材料等，也可以由表面涂覆導電層的介質材料構成，例如有機玻璃上覆蓋導電聚合物材料等，在制作有中間隔斷9的第一透明基板7上覆蓋疏水層5，疏水層5可以采用Teflon等疏水性較強的材料，為防止疏水層5被外加電壓擊穿，可以在疏水層5下方先制作一層絕緣介質層，例如采用聚酰亞胺的介質層，圖中簡化未畫出，中間隔斷9呈網狀孔結構，在網狀孔內部填充第一液體10，即非極性的絕緣液體，例如礦物油等，在未加載電壓時，第一液體10的高度與中間隔斷9相等，在第一液體之上是第二液體8，即導電或極性液體，例如鹽水溶液、或去離子水等，在第二液體8的上方是第二透明基板1，可以由玻璃、或透明樹脂材料制成，第二透明基板1下有第一導電電極2與第二液體8相接觸，第一導電電極2可以是ITO、或ZnO、或導電聚合物制成的透明導電電極，在未加載電壓時，第二液體8與第一液體10的接觸面是平面，即第一液面4，當在第一導電電極2和中間隔斷9之間加載電壓時，第二液體8與中間隔斷9之間將由不浸潤變為浸潤，且隨電壓的增加，兩者之間的接觸角逐漸變小，從而第二液體8與第一液體10的接觸面變為曲面，即第二液面3。