液晶透镜、3d显示装置及液晶透镜的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及显示技术领域，尤其涉及一种液晶透镜、3D显示装置及液晶透镜的制造方法。
【背景技术】
[0002]在3D(3Dimens1n，三维)显示技术中，在用户对某个画面进行观察时，通常使呈现同一画面的不同光线分别进入用户的左眼和右眼，该不同光线在用户左眼和右眼分别形成具有微小差异的画面，以模拟人眼在观察三维物体时双眼所观察到的具有微小差异的画面，从而实现3D显示。
[0003]在现有技术中，为达到上述3D显示的目的，通常在液晶显示装置中设置液晶透镜。该液晶透镜包括多个液晶重复单元，每个液晶重复单元相当于一个柱状的透镜，在呈现同一画面的光线经过液晶透镜时，每个液晶重复单元使光线向不同的方向聚焦，从而可使得进入用户左眼和右眼的光线不同。具体地，液晶透镜包括相对设置的上基板和下基板，以及填充在上基板和下基板之间的液晶层；在上基板上设有上电极，下基板上设有多个互相平行的条状电极。在条状电极充电而在上电极与各条状电极之间构成电场时，在每个液晶重复单元中，靠近下基板的液晶层中的液晶分子的倾斜角度从中央区域到边缘区域逐渐减小，从而使得靠近下基板的液晶层的折射率从中央区域到边缘区域逐渐减小。该折射率的变化使得光线在透过该靠近下基板部分的液晶层时被聚焦至预定的方向，通过上述液晶透镜中的多个液晶重复单元的光学作用，即可实现3D显示。
[0004]然而，在液晶透镜中，若要使液晶重复单元的边缘区域的折射率较低，则应使此处的液晶分子垂直于下基板(即倾斜角度为O)，但是由于条状电极与并不正对于自身的上电极之间也存在电场，该电场中的电场力方向并不垂直于下基板，因此在液晶重复单元的边缘区域存在倾斜角度较大的液晶分子。这导致液晶重复单元的边缘区域的折射率较高，进而造成光线通过液晶重复单元边缘时产生杂乱光，发生光线串扰现象，最终导致3D显示装置的显示效果较差。
【发明内容】
[0005]本发明的目的在于提供一种液晶透镜、3D显示装置及液晶透镜的制造方法，以降低液晶透镜中液晶重复单元的边缘区域的折射率，提高3D显示装置的显示效果。
[0006]为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案:
[0007]第一方面，本发明提供了一种液晶透镜，包括相对设置的上基板和下基板，所述下基板上设有多个条状电极，所述上基板和下基板之间设有多个液晶重复单元，所述下基板上设有条状沟槽，所述条状沟槽位于相邻两个条状电极之间并与所述条状电极平行，且位于所述液晶重复单元中的边缘位置。
[0008]在本发明提供的液晶透镜中，通过在液晶重复单元的边缘处的下基板上设置条状沟槽，该条状沟槽位于两个条状电极之间，从而在下基板上的条状电极充电时，在液晶重复单元边缘处，下基板附近不存在上电极和条状电极之间形成的电场，从而使得此处的液晶分子不会因该电场的作用而发生倾斜，而是保持自然垂直于下基板的状态，进而使得液晶重复单元边缘保持较低的折射率。与现有技术中在液晶重复单元边缘处，液晶层附近的液晶分子的倾斜角度较大，造成液晶重复单元边缘的折射率较高的液晶透镜相比，本发明能够确保液晶重复单元边缘具有较低的折射率，从而避免光线通过液晶重复单元边缘时产生杂乱光，进而防止产生光线串扰现象，最终显著地提高3D显示装置的显示效果。
[0009]第二方面，本发明提供了一种3D显示装置，所述3D显示装置包括相叠加的液晶透镜和显示面板，所述液晶透镜为上述技术方案所述的液晶透镜。
[0010]相对于现有技术，本发明提供的3D显示装置与上述技术方案所述的液晶透镜相对于现有技术所具有的有益效果相同，此处不再赘述。
[0011]第三方面，本发明提供了一种液晶透镜的制造方法，所述液晶透镜包括多个液晶重复单元，所述制造方法包括:
[0012]在下基板上形成条状沟槽和多个条状电极，所述条状沟槽位于相邻两个条状电极之间并与所述条状电极平行，且位于所述液晶重复单元中的边缘位置。
[0013]相对于现有技术，本发明提供的液晶透镜的制造方法与上述技术方案所述的液晶透镜相对于现有技术所具有的有益效果相同，此处不再赘述。
【附图说明】
[0014]此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本发明的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中:
[0015]图1为本发明的一个实施方式的液晶透镜的剖面图；
[0016]图2为本发明的另一实施方式的液晶透镜的剖面图。
[0017]附图标记:
[0018]1-上基板，2-下基板，
[0019]3-液晶层，4-液晶重复单元，
[0020]11-上电极，21-条状电极，
[0021]22-保护层，23-辅助电极，
[0022]31-液晶分子，32-隔垫物。
【具体实施方式】
[0023]为了进一步说明本发明实施例提供的液晶透镜、3D显示装置及液晶透镜的制造方法，下面结合说明书附图进行详细描述。
[0024]请参阅图1，在本发明的一个实施例中，液晶透镜包括相对设置的上基板I和下基板2，将液晶填充在上基板I和下基板2之间，以形成液晶层3，上基板I包括上衬底基板以及设置在上衬底基板表面的多个功能层，下基板2包括下衬底基板以及设置在下衬底基板上的多个功能层。其中，上基板I中的功能层包括上电极11，下基板2中的功能层包括下电极层，下电极层包括多个条状的条状电极21。该液晶透镜包括多个液晶重复单元4，每个液晶重复单元4中包括设置在下基板2上的相邻的若干条状电极21，以及位于该液晶重复单元4内的一部分上电极11。
[0025]通过上述设置，在条状电极21充电时，在条状电极21和上电极11之间形成的电场作用下，液晶重复单元4中的液晶区域内的液晶分子31向不同的方向倾斜，使得该液晶区域的折射率由中央向两边缘均匀地变大，进而使得光线(用于在人眼中呈现画面)在穿过该折射率均匀变化的区域时，被折射至大致相同的方向，也即光线被聚焦。因此，将本发明实施例提供的液晶透镜设置在3D显示装置中，该液晶透镜中的不同液晶重复单元4能够使呈现同一画面的不同光线分别向观察者的左眼和右眼聚焦，进而在观察者的左眼和右眼中分别形成具有细微差别的画面，使得观察者的大脑产生错觉，将画面中识别为立体画面，最终实现3D显示。
[0026]在本发明实施例中，在上述液晶透镜的基础上，通过在液晶重复单元4的边缘处的下基板2上设置条状沟槽，且该条状沟槽位于两个条状电极21之间，使得在下基板2上的条状电极21充电时，在液晶重复单元4边缘处，下基板2附近不存在上电极11和条状电极21之间形成的电场。因此，通过上述设置，使得在液晶重复单元4边缘处，下基板2附近液晶分子31不会因上述电场的作用而发生倾斜，而是保持自然垂直于下基板2的状态，进而使得液晶重复单元4边缘保持较低的折射率。与现有技术中在液晶重复单元4边缘处，液晶层3附近的液晶分子31的倾斜角度较大，造成液晶重复单元4边缘的折射率较高的液晶透镜相比，本发明能够确保液晶重复单元4边缘具有较低的折射率，从而避免光线通过液晶重复单元4边缘时产生杂乱光，进而防止产生光线串扰现象，最终显著地提高3D显示装置的显示效果。
[0027]由于下基板2上所设置的各功能层的折射率不一，存在例如保护层22等的功能层，其折射率不同于液晶分子31垂直的液晶层3，因此，在本发明实施例中，优选条状沟槽处未设置任何功能层，也即条状沟槽深度最深，条状沟槽的底面为下衬底基板中与液晶层3相邻的表面。通过该设置能够完全避免各功能层的折射率对液晶重复单元4边缘区域的液晶层3折射率的影响，进而确保液晶重复单元4边缘的折射率，更好地防止光线在通过液晶重复单元4边缘时产生串扰现象，提高3D显示的效果。
[0028]本发明实施例所提供的液晶透镜还包括用于维持液晶透镜厚度的隔垫物32，通常而言，该隔垫物32的折射率与液晶分子31垂直处的液晶层3的折射率相当，有鉴于此，在本发明实施例中，对应上述条状沟槽，设置上基板I和下基板2之间的隔垫物32，具体地，可使隔垫物32的一端没入条状沟槽内，与条状沟槽的底面相接触，从而使得液晶重复单元4的边缘区域被隔垫物32所占据，进而使得液晶重复单元4的边缘区域的折射率与液晶分子31垂直处的液晶层3的折射率相同，并且避免隔垫物32干扰液晶重复单元4中其他区域的液晶层3的折射率，进一步避免液晶重复单元4边