一种用于3D显示的液晶透镜组件的制作方法

本发明涉及一种可用于2d/3d可切换显示器的光学组件，尤其涉及可用于2d/3d可切换显示器中提供3d显示功能的液晶透镜组件，特别涉及一种用于3d显示的液晶透镜组件。

背景技术：

目前，2d/3d可切换显示器越来越受关注，例如，如下中国专利申请cn201110209362.8，cn201210183246.8，cn201010512421.4以及cn201410048596.2中都对现有3d显示器的结构以及2d/3d的工作以及切换原理进行了详细描述。其中，普遍使用的双凸透镜液晶透镜的工作原理是：lcd(liquidcrystaldisplay，液晶显示器)面板发出带有特定方向的线偏光，然后经过双折射层，调整双折射层的相位延迟值为波长正数倍时，lcd面板发出的光经过双折射层之后不会发生偏振变化，从而使得位于双折射层上方的液晶透镜组件不作透镜作用使光直接通过，显示器显示为2d效果；当调整双折射层的相位延迟值为波长1/2时，lcd面板发出的光经过双折射层之后发生90度的偏振变化，位于双折射层上方的液晶透镜组件即可发挥透镜作用，显示器显示为3d效果。其中，cn201110209362.8和cn201210183246.8的背景技术部分对于上述工作原理均有很详细的描述，关于这部分内容，本领域技术人员可以参照上述现有技术进行理解，此处引用作为参考。

图1显示了一种典型结构的2d/3d可切换显示器的液晶透镜组件，主要包括上基板11、液晶层12以及下基板13，下基板13面向液晶层12的一侧形成有多个平行排列的横截面为凹弧形的凹透镜柱14。根据不同应用场合的需要，上基板11面向液晶层12的一侧可以设置配向膜15(也可以没有配向膜)，下基板13上可以设置相关的电极线路等。组装该液晶透镜组件时，由于各层材料的挠曲以及操作上受力不均的原因，相邻凹透镜柱14的结合部140与其上方的配向膜15之间会产生部分的连续大面积接触(在没有配向膜15的情况下是与上基板11产生部分的连续大面积接触)，从而会出现图2所示亮度不均匀的条纹现象，二者连续接触的面积越大，条纹显示得越明显，因而会降低正面观看时的显示器效果。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题是提供一种用于3d显示的液晶透镜组件，以减少或避免前面所提到的问题。

具体来说，本发明要解决的技术问题是提供一种用于3d显示的液晶透镜组件，其可以通过简单的结构调整，避免相邻凹透镜柱的结合部与其上方的基板或配向膜之间产生过多的连续接触区域，提高显示效果。

为解决上述技术问题，本发明提出了一种用于3d显示的液晶透镜组件，其可用于2d/3d可切换显示器中提供3d显示功能，所述显示器包括lcd面板，所述液晶透镜组件包括上基板、液晶层以及下基板，所述下基板具有面向所述液晶层的第一侧面以及与所述第一侧面相对的第二侧面，所述第一侧面上形成有多个平行排列的横截面为凹弧形的凹透镜柱，其中，相邻所述凹透镜柱之间形成有两种不同类型的结合部，所述两种不同类型的结合部相对于所述第一侧面的最大垂直高度不同；所述两种不同类型的结合部包括相对于所述第一侧面的最大垂直高度为第一高度h1的第一结合部以及相对于所述第一侧面的最大垂直高度为第二高度h2的第二结合部，所述第一高度h1大于所述第二高度h2，所述第一结合部和所述第二结合部均匀分布于相邻所述凹透镜柱之间；所述第一结合部的横截面的顶部宽度大于等于0.5μm，所述第一高度h1与所述第二高度h2的差值大于等于1μm；所述下基板的厚度在0.3mm以上；所述凹透镜柱的折射率在1.3以上1.6以下。

本发明所提供的上述液晶透镜组件中，设置了两种高度不同的结合部，使得组装液晶透镜组件的时候，只有高度更大的第一结合部才会与上基板或配向膜产生均匀分布的非常细微的局部接触，完全不会产生类似于背景技术部分所述的那样由多个结合部连续大面积接触所带来的条纹，从源头上杜绝了条纹的产生，有效解决了由此产生的显示品质低下的缺陷。

附图说明

以下附图仅旨在于对本发明做示意性说明和解释，并不限定本发明的范围。其中，

图1显示的是一种典型结构的2d/3d可切换显示器的液晶透镜组件的结构示意图；

图2是图1的俯视图，其上显示的是产生条纹现象的示意图；

图3显示的是根据本发明的一个具体实施例的用于2d/3d可切换显示器的液晶透镜组件的结构示意图；

图4显示的是根据本发明的另一个具体实施例的液晶透镜组件中凹透镜柱的立体结构示意图；

图5显示的是根据本发明的又一个具体实施例的液晶透镜组件中凹透镜柱的立体结构示意图；

图6显示的是本发明的液晶透镜组件应用于显示器中的一个具体实例的结构示意图，

图7显示的是本发明的液晶透镜组件应用于显示器中的另一个具体实例的结构示意图。

具体实施方式

为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图说明本发明的具体实施方式。其中，相同的部件采用相同的标号。

图3显示的是根据本发明的一个具体实施例的用于2d/3d可切换显示器的液晶透镜组件的结构示意图，与背景技术部分中提及的典型结构的液晶透镜组件类似，本发明的液晶透镜组件1同样包括依次层叠形成的上基板11、液晶层12以及下基板13，下基板13具有面向液晶层12的第一侧面131，以及与第一侧面131相对的第二侧面132，第一侧面131上形成有多个平行排列的横截面为凹弧形的凹透镜柱14。在图3所示具体实施例中，上基板11面向液晶层12的一侧设置有配向膜15，当然，本领域技术人员应当理解，根据不同的应用需要，在本发明的另一个具体实施例中也可以省略上述配向膜15。另外，上基板11和下基板13上还可以设置相关的电极线路(图中未示出)，或者仅只有上基板11或下基板13设置有电极线路。

与背景技术不同的是，在图3所示具体实施例中，相邻凹透镜柱14之间形成有两种不同类型的结合部141、142，也就是相邻凹透镜柱14之间要么形成的是第一结合部141，要么形成的是第二结合部142。这两种不同类型的结合部141、142的区别是，它们相对于下基板13的第一侧面131的最大垂直高度不同。

具体来说，上述两种不同类型的结合部141、142包括相对于第一侧面131的最大垂直高度为第一高度h1的第一结合部141以及相对于第一侧面131的最大垂直高度为第二高度h2的第二结合部142，其中第一高度h1大于第二高度h2，第一结合部141和第二结合部142均匀分布于相邻凹透镜柱14之间。也就是说，在上述实施例中，相邻凹透镜柱14之间形成有不同高度样式的结合部，这些结合部有高有低，这些高低不同的结合部是均匀分布的。

本发明所提供的上述液晶透镜组件中，设置了两种高度不同的第一结合部和第二结合部，使得组装液晶透镜组件的时候，即便由于各层材料的挠曲以及操作上受力不均的原因，出现相邻凹透镜柱的结合部与其上方的上基板或配向膜产生接触的现象，但是只有高度更大的第一结合部才会与上基板或配向膜产生接触，第二结合部会被第一结合部架空而无法接触上基板或配向膜。其优点是本发明的液晶透镜组件可以通过刻意设置的若干高度更大的第一结合部产生非常细微的局部接触，由于第一结合部是均匀分布的，因而这种局部接触也是均匀分布的，这些均匀分布的局部接触所产生的显示差异在视觉上被均匀分散之后就难以察觉了，完全不会产生类似于背景技术部分所述的那样由多个结合部连续大面积接触所带来的条纹，从源头上杜绝了条纹的产生，有效解决了由此产生的显示品质低下的缺陷。

以上实施例中提及了相对于第一侧面131的最大垂直高度h1和h2，之所以有这样一个定义，是为了说明第一结合部141相对于第一侧面131有可能存在一个高度为h1的最高点，第二结合部142相对于第一侧面131有可能存在一个高度为h2的最高点。具体参见图4和图5所示。

图4显示的是根据本发明的另一个具体实施例的液晶透镜组件中凹透镜柱14的立体结构示意图，图5显示的是根据本发明的又一个具体实施例的液晶透镜组件中凹透镜柱14的立体结构示意图。从图4和图5中可以对照看出，在图4所示具体实施例中，第一结合部141和第二结合部142的顶部是平直的，因而顶部的所有点都是最高点。而图5所示具体实施例中，第一结合部141和第二结合部142的顶部不是平直的，存在高低起伏，因而其顶部存在一个或多个最高点，至少不是每个点都具有同等高度。

具体来说，在图4所示具体实施例中，第一结合部141沿凹透镜柱14的长度方向具有恒定的第一高度h1，第二结合部142沿凹透镜柱14的长度方向具有恒定的第二高度h2。

在图5所示具体实施例中，第一结合部141沿凹透镜柱14的长度方向具有不同的高度，其相对于第一侧面131的最大垂直高度与最小垂直高度的高度差h3大于等于0.5μm。

图3-5所示具体实施例中，第一结合部141的横截面的顶部宽度大于等于0.5μm，第一高度h1与第二高度h2的差值大于等于1μm。

本发明的上述具体实施例提供了凹透镜柱的特定的参数关系，现有技术中没有任何技术启示可用于获得上述参数关系，并且本领域技术人员依照该参数关系可以获得更好的显示效果，在没有上述参数关系作为启示的前提下，本领域技术人员无法获知采用什么样的实验才可获得上述参数关系，因此，本发明的上述具体实施例所提供的参数关系对本领域技术人员来说是非显而易见的，具备突出的实质性特点和显著的进步，具备专利法意义上的创造性。

另外，图4所示实施例中提供的顶部是平直的第一结合部141和第二结合部142的方案是一种基本方案，该方案结构简单便于实施，可以解决本发明所要解决的技术方案并取得预计的效果。图5中的方案是一个进一步优化的方案，该方案中第一结合部141和第二结合部142的顶部不是平直的，存在高低起伏，因而第一结合部141与其上方的上基板或配向膜产生接触的时候，不会像图4所示实施例中那样产生线接触，而只会产生局部的点接触，至少会大大减少接触面积，从而能够进一步降低产生的接触条纹的长度，获得更好的显示效果。

当然，图5所示的方案中，由于第一结合部141的高度更高，第二结合部142有可能处于架空状态，因此第二结合部142的顶部即便设置得与图4所示实施例中一样处于平直的状态，也是可行的。优选地是，第二结合部142的顶部也不是平直的，就如同图5所示的那样，这样的好处是在第一结合部141没有完全架空的区域如果发生第二结合部142与其上方的上基板或配向膜产生接触的时候，第二结合部142高低起伏的顶部也只会产生局部的点接触，同样可以进一步降低产生的接触条纹的长度，获得更好的显示效果。

另外，为了获得更加优异的显示效果，在一个具体实施例中，下基板13可以是一层透明材质的均质性电路板，其厚度在0.3mm以上。

在另一个具体实施例中，凹透镜柱14的折射率优选在1.3以上1.6以下。进一步地，为了减少干涉条纹，优选单个凹透镜柱14的宽度等于lcd面板的像素单元宽度的2倍以上。

在又一个优选实施例中，在lcd面板的正常出射光偏光条件下，优选液晶层12为非均质性液晶，其折射率与凹透镜柱14的折射率相同，且二者的折射率差在0.05以下。

另外，基于前述详细说明，本发明还可以提供一种具备上述液晶透镜组件的显示器。

图6显示的是本发明液晶透镜组件1应用于显示器的一个具体实例的结构示意图，所述显示器包括lcd面板2，当本发明的液晶透镜组件1的上基板11和\或下基板13上设置的电极线路具备驱动液晶层12发生偏转功能时，例如类似于背景技术部分提及的cn201210183246.8中公开的技术方案，则本发明的液晶透镜组件1可以单独作为2d/3d可切换成像部件附着在lcd面板2的外侧(lcd面板面向观看者的一侧)，此方案中的液晶透镜组件1可以省略图3所示的配向膜。

或者，如图7所示的本发明的液晶透镜组件1应用于显示器的另一个具体实例的结构示意图中，所述显示器包括lcd面板2，当本发明的液晶透镜组件1仅被动作为3d成像部件使用时，需要在lcd面板2的外侧增加一个可驱动的双折射层3，利用双折射层3作为实现光线偏转的开关层。即在lcd面板2和液晶透镜组件1之间设置一个双折射层3，然后将本发明的液晶透镜组件1附着在该双折射层3的外侧，此方案中的液晶透镜组件1可以包括配向膜15。

本领域技术人员应当理解，虽然本发明是按照多个实施例的方式进行描述的，但是并非每个实施例仅包含一个独立的技术方案。说明书中如此叙述仅仅是为了清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体加以理解，并将各实施例中所涉及的技术方案看作是可以相互组合成不同实施例的方式来理解本发明的保护范围。

以上所述仅为本发明示意性的具体实施方式，并非用以限定本发明的范围。任何本领域的技术人员，在不脱离本发明的构思和原则的前提下所作的等同变化、修改与结合，均应属于本发明保护的范围。