液晶透镜及立体显示装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及立体显示技术领域，特别涉及一种液晶透镜及使用该液晶透镜的立体显示装置。
【背景技术】
[0002]当前，立体显示装置已越来越为人所熟知，立体显示的模式主要包括眼镜立体模式和裸眼立体模式。眼镜立体模式的显示装置需要佩戴特殊的眼镜，左眼镜片和右眼镜片分别允许不同偏振方向的线偏光透过，从而左眼和右眼观看到的图像为不同偏振方向的线偏光形成的图像，大脑将左眼图像和右眼图像进行整合呈现立体图像。由于人们在观看眼镜立体显示的图像时需要佩戴专用眼镜，否则图像就会变得模糊，使得所述眼镜立体模式的显示装置的应用范围受到了局限。
[0003]相反，裸眼立体模式的显示装置受到越来越多人的喜爱。其中，基于液晶透镜的立体显示技术是裸眼立体显示技术的一种，其具有高透过率、低串扰、高画质的优点，因此被广泛的推广应用。现有技术的液晶透镜包括多个周期性排列的透镜单元，而且所述透镜单元通过电场控制液晶分子的偏转而形成设定折射率分布来实现对光线的控制，从而整体实现屏幕的3D效果。
[0004]请参阅图1，是现有技术立体显示装置中液晶透镜一种实施例的结构示意图。液晶透镜40包括第一基板41、第二基板42、条形电极43、面状电极44、第一配向层45、第二配向层46和液晶层47ο，所述液晶层47夹设于所述第一配向层45和所述第二配向层45之间，且包括适量的液晶分子471。沿朝向所述液晶层47方向，所述第一基板41、所述条形电极43和所述第一配向层45依次设置，且所述第二基板42、所述面状电极44、所述第二配向层46依次设置。所述液晶分子471可以在所述第一配向面45和所述第二配向面47取向排列。而且，所述液晶透镜40被所述多个条形电极43分割形成多个周期性依次排列的透镜单元L。
[0005]请同时参阅图2和图3，图2是图1所示液晶透镜中液晶分子在相邻透镜单元交界处的第一配向层分布排列的示意图，图3是图2所示液晶透镜中条形电极位置和液晶透镜的折射率的关系示意图。由于所述第一配向层45为平面结构，则所述液晶透镜40的液晶分子471沿所述第一配向层45的平面分布排列。
[0006]但是，在现有技术的液晶透镜40中，相邻所述透镜单元L交界处包括所述条形电极43，而所述条形电极43附近的电场分别受到其两侧所述透镜单元L内的电场的作用，使得所述条形电极43附近的电场分布比较复杂。再加上所述第一配向层45的平面结构，无法为所述条形电极43附近的所述液晶分子471提供预偏转，导致相邻所述透镜单元L交界处的液晶分子471容易出现偏转错乱，使得所述液晶透镜40在所述透镜单元L交界处的折射率分布混乱从而引起对光线的控制也出现错乱。
[0007]而且，上述技术问题还会导致使用所述液晶透镜40的立体显示装置产生3D影像的串扰问题，影响所述立体显示装置的3D效果体验。
[0008]为了解决上述3D影像的串扰问题，专利号为CN102540527A的中国专利公开了一种液晶透镜的设计，其结构如图4所示。所述液晶透镜50在每一条形电极53与第一基板51之间增加遮光的遮光部55，所述遮光部55可以阻挡光线通过条形电极53所在区域。请参阅图5，是图4所示液晶透镜中条形电极位置和液晶透镜的折射率的关系示意图。在所述条形电极53所在区域增加所述遮光部55后，由于光线无法通过所述条形电极53，则折射率发生紊乱区域的光线被遮挡，从而解决3D影像的串扰问题。
[0009]然而，上述技术方案虽然可以解决3D影像的串扰问题，但是也会带来如下缺点:降低整个立体显示器的亮度；及由于规律性所述遮光部53的设置从而造成严重的摩尔纹现象。
[0010]因此，有必要提出一种可以解决由于相邻液晶透镜单元交界处的液晶分子的偏转角度出现错乱，导致该处的折射率分布混乱进而产生的3D影像串扰问题的液晶透镜，及使用该液晶透镜的立体显示装置。
【发明内容】
[0011]本发明主要解决的技术问题是由于相邻液晶透镜单元交界处的液晶分子的偏转角度出现错乱，导致该处的折射率分布混乱进而产生的3D影像串扰问题。
[0012]为了解决上述技术问题，本发明实施例公开了一种液晶透镜。所述液晶透镜包括第一基板、第一电极层、第一配向层、液晶层、第二配向层、第二电极层及第二基板，所述第一基板与所述第二基板相对间隔设置，沿自所述第一基板至所述第二基板方向，所述第一电极层、第一配向层、液晶层、第二配向层、第二电极层依次夹设于所述第一基板至所述第二基板之间，所述第一电极层包括多个第一电极，所述第一配向层对应每一所述第一电极的区域分别朝所述液晶层的方向凸起而形成第一配向面，所述第二配向层正对每一所述第一电极的区域分别朝远离所述液晶层的方向凹陷而形成第二配向面。
[0013]在本发明提供的液晶透镜一较佳实施例中，所述第一电极层还包括设于所述第一电极和所述第一配向层之间的第一凸起部，所述第一凸起部是由透明材料经涂覆-光刻成型，所述第一配向面包括覆盖所述第一凸起部而形成的曲面或斜面。
[0014]在本发明提供的液晶透镜一较佳实施例中，所述第一配向面包括斜面，所述第一凸起部为梯形结构或三角形结构。
[0015]在本发明提供的液晶透镜一较佳实施例中，所述第一配向面包括曲面，所述第一凸起部为半圆形结构。
[0016]在本发明提供的液晶透镜一较佳实施例中，所述第一电极为条形电极，所述第一凸起部为沿所述第一电极延伸的条形凸起部。
[0017]在本发明提供的液晶透镜一较佳实施例中，所述第二电极层包括第二电极和多个平行间隔地夹设于所述第二电极和所述第二配向层之间的第二凸起部，所述第二凸起部是由透明材料经涂覆-光刻成型。
[0018]在本发明提供的液晶透镜一较佳实施例中，每一所述第一电极正对所述第二电极层的相邻二所述第二凸起部之间的间隔区域设置，每一所述第二凸起部正对相邻二所述第一电极之间的间隔区域设置。
[0019]在本发明提供的液晶透镜一较佳实施例中，所述第二电极为面状电极，所述第二凸起部为沿平行于所述第一电极方向延伸的条形凸起部。
[0020]在本发明提供的液晶透镜一较佳实施例中，所述第二配向面具有沿平行于所述第二凸起部方向延伸，且开口朝向所述液晶层方向的条形凹槽结构。
[0021]一种立体显示装置，包括显示模组和设于所述显示模组出光面侧的液晶透镜，所述液晶透镜包括第一基板、第一电极层、第一配向层、液晶层、第二配向层、第二电极层及第二基板，所述第一基板与所述第二基板相对间隔设置，沿自所述第一基板至所述第二基板方向，所述第一电极层、第一配向层、液晶层、第二配向层、第二电极层依次夹设于所述第一基板至所述第二基板之间，所述第一电极层包括多个第一电极，所述第一配向层对应每一所述第一电极的区域分别朝所述液晶层的方向凸起而形成第一配向面，所述第二配向层正对每一所述第一电极的区域分别朝远离所述液晶层的方向凹陷而形成第二配向面。
[0022]在本发明提供的立体显示装置中，所述液晶透镜的相邻所述透镜单元的交界处，所述第一取向层的第一取向面和所述第二取向层的第二取向面相互配合，并借助二者的斜面或曲面来促进所述液晶分子在该处的预偏转，而且依靠二者对所述液晶分子的锚定力来稳定所述液晶分子在所述斜面或所述曲面的取向，从而避免相邻所述透镜单元交界处的液晶分子的偏转错乱而产生的三维影像串扰，保持所述液晶透镜的透镜单元交界处的一致性，增强所述立体显示装置的三维体验效果。
【附图说明】
[0023]为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图，其中:
[0024]图1是现有技术立体显示装置中液晶透镜一种实施例的结构示意图；
[0025]图2是图1所示液晶透镜中液晶分子在相邻透镜单元交界处的第一配向层分布排列的不意图；
[0026]图3是图2所示液晶透镜中条形电极位置和液晶透镜的折