[發明專利]液晶透鏡及立體顯示裝置

無效

• 申請號: 201410344728.6
• 申請日: 2014-07-18
• 公開（公告）號: CN104122718A
• 公開（公告）日: 2014-10-29
• 發明（設計）人: 陳昭宇;王紅磊
• 申請（專利權）人: 深圳超多維光電子有限公司
• 主分類號: G02F1/1343
• 分類號: G02F1/1343;G02F1/133;G02B27/22
• 代理公司: 深圳市凱達知識產權事務所 44256
• 代理人: 任轉英

技術領域

本發明屬于立體顯示技術領域，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

近幾年，三維立體顯示技術發展迅速，成為人們研究的熱點。目前立體顯示技術在醫療、廣告、軍事、展覽、游戲等領域有重要的應用。早期的立體顯示技術主要通過佩戴立體眼鏡觀看立體畫面，而目前的主流產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。

圖1為現有技術提供的立體顯示裝置結構示意圖，立體顯示裝置包括顯示面板1＇和液晶透鏡2＇，液晶透鏡2＇設置于顯示面板1＇的出光側，顯示面板1＇發出的光線經過液晶透鏡2＇以平行光分別進入觀看者的左眼和右眼。液晶透鏡2＇包括相對設置的第一基板21＇與第二基板22＇，以及夾設于第一基板21＇與第二基板22＇之間的液晶層，第一基板21＇上設有多個間隔設置的第一條形電極23＇，第二基板22＇上設有第二電極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＇之間產生電場強度不等的電場，電場驅動液晶層內的液晶分子25＇發生偏轉。由于電場強度不等，因此，電場驅動液晶分子25＇發生偏轉的程度不同，因此，控制多個第一條形電極23＇上的電壓分布，液晶透鏡2＇的折射率就會相應的改變，從而對顯示面板1＇的出光進行控制，實現立體顯示。

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構。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＇對應有兩個第一條形電極23＇，第二液晶透鏡單元L2＇對應有兩個第一條形電極23＇。根據液晶透鏡2＇成像原理可知，對第一條形電極23＇施加第一驅動電壓，對第二電極24＇施加第二驅動電壓，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＇在電場的驅動下呈豎直分布狀態，而隨著遠離第一條形電極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。

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＇邊緣處共用一個第一條形電極23＇。當立體顯示裝置用于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，導致了此處的光程差出現較大的波動，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準的拋物型透鏡相比會有較大的偏差。當液晶透鏡2＇應用于3D顯示技術時，這些偏差會增大立體顯示裝置的串擾，影響立體顯示的畫面質量。

如圖4所示，現有技術公開了一種液晶透鏡及其驅動方法、立體顯示裝置，該液晶透鏡2″包括具有相同結構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置的第一基板21″與第二基板22″，第一基板21″上設有第一條形電極23″，第二基板22″面向第一基板的一側設有第二電極24″，第二電極24″上設有第二配向膜，介電層與第二配向膜之間設有第二條形電極25″，第二條形電極25″設置于介電層相對兩側邊，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″分別施加不同的驅動電壓，這種液晶透鏡不僅制造工藝復雜，驅動設計繁瑣，而且在產業上不易于實施。

發明內容

本發明的目的在于提供液晶透鏡和立體顯示裝置，旨在解決解決由現有技術的局限和缺點引起的上述一個或多個技術問題。