子旋转，其中，边缘区域的条状电极40的电压较高，而中心区域条状电极40的电压较低，使得液晶层30的折射率从中央区域到边缘区域逐渐减小，形成透镜效果，该折射率的的变化使得入射光在透过该液晶层30时被聚焦至预定的方向，而入射光由于双折射产生的0光将被金属栅线20过滤，进而避免0光干扰，实现高品质的3D画面显示。
[0044]值得一提的是，在液晶透镜工作过程中，施加在金属线栅20的多条金属线21上的电压可以相同也可以不同，由于所述金属线21相对于放置于下玻璃基板的条状电极40的尺寸小很多，使得其在施加相同电压构成公共电极时，相比于传统的整面板状公共电极对液晶分子偏转效果无明显差异，而在其上施加不同电压时更可以优化液晶分子的偏转效果，增强3D画面显示品质。
[0045]请参阅图5，本发明还提供一种3D显示装置，包括:显示面板70、设于所述显示面板上的显示面板偏光片60、设于所述显示面板偏光片60上的液晶透镜。
[0046]具体地，所述显示面板70为液晶显示面板(Liquid Crystal Display，IXD)、或有机发光二极管显示面板(Organic Light Emitting Display，0LED)。
[0047]具体地，所述显示面板偏光片60可以为吸收型偏光片，当然所述显示面板偏光片60也可以为其他类型的偏光片，例如金属线栅、增亮膜等。所述液晶透镜通过粘接层与显示面板偏光片60接触。所述显示面板偏光片60在显示面板中用于与下偏光片共同构成光阀作用，而在3D显示装置用于形成偏振光以实现e光3D显示。
[0048]具体地，所述液晶透镜包括:上玻璃基板10、与所述上玻璃基板10相对设置的下玻璃基板50、设于所述上玻璃基板10靠近下玻璃基板50—侧的金属线栅20、设于所述下玻璃基板50靠近上玻璃基板10—侧的多个平行间隔排列的条状电极40、以及设于所述上玻璃基板10与下玻璃基板50之间的液晶层30。
[0049]具体地，所述金属线栅20包括多个平行间隔排列的金属线21、以及夹设于所述多个平行间隔排列的金属线21与上玻璃基板10之间的介质层22，所述金属线栅20同时具备电极与偏光片的作用。
[0050]进一步地，请参阅图4，所述多个金属线21的延伸方向与液晶透镜的入射光的偏振方向垂直，所述金属线栅20能够透过偏振方向垂直于金属线21的延伸方向的TM偏振光，并反射偏振方向平行于金属线21的延伸方向的TE偏振光，从而实现过滤0光的作用。所述多个条状电极40的延伸方向与液晶透镜的入射光的偏振方向及所述多个金属线21的延伸方向均不相同，也即所述多个条状电极40与所述显示面板偏光片60的偏振方向形成有一小于90度的夹角，以避免摩尔纹的出现。
[0051 ]具体地，所述金属线栅20的偏振性能是由TM光和TE光在通过金属线栅20时的不对称性引起的，其中偏振方向垂直于所述金属线21的延伸方向的TM光能够透过，而偏振方向平行于所述金属线21的延伸方向的TE光将被反射，并且金属线栅20的偏振特性及有效波段可以通过改变金属线栅20的结构参数来进行定制，即调整金属线栅20的周期及占空比，其中，所述金属线栅20的周期是指相邻的金属线21的左边界与左边界之间的距离，占空比是金属线21的宽度与周期的比值，优选地，所述金属线栅20的周期为20纳米到500纳米，占空比为0.1至0.9。
[0052]具体地，所述条状电极40宽度及间距可以相等、也可以不相等，具体的宽度选择范围为 10-1000μπι。
[0053]具体地，所述金属线栅20的材料需要具有较大的折射率虚部，优选地，所述金属线栅20的材料为铝、银、或金。所述介质层22的材料为二氧化硅、一氧化硅、氧化镁、氮化硅、二氧化钛、或五氧化二钽。在选择所述液晶层30中的液晶分子时，优选e光与0光折射率差更高的液晶分子，以便于降低液晶透镜的厚度。
[0054]此外，所述在所述液晶透镜的下玻璃基板50靠近液晶层30的一侧还设有配向层，用于对液晶层30中的液晶分子进行配向。
[0055]需要说明的是，所述3D显示装置的工作过程为:所述显示面板70出射光线，该出射光线经过显不面板偏光片60形成一偏振光，偏振方向与所述多个金属线21的延伸方向垂直，该偏振光从所述液晶透镜的下玻璃基板50的下方射入液晶透镜，向所述条状电极40和金属线栅20施加电压，使得液晶层30中的液晶分子旋转，其中，边缘区域的条状电极40的电压较高，而中心区域条状电极40的电压较低，使得液晶层30的折射率从中央区域到边缘区域逐渐减小，形成透镜效果，该折射率的的变化使得入射光在透过该液晶层30时被聚焦至预定的方向，而入射光由于双折射产生的0光将被金属栅线20过滤，进而避免0光干扰，实现尚品质的3D画面显不。
[0056]值得一提的是，在所述3D显示装置工作过程中，施加在金属线栅20的多条金属线21上的电压可以相同也可以不同，由于所述金属线21相对于放置于下玻璃基板的条状电极40的尺寸小很多，使得其在施加相同电压构成公共电极时，相比于传统的整面板状公共电极对液晶分子偏转效果无明显差异，而在其上施加不同电压时更可以优化液晶分子的偏转效果，增强3D画面显示品质。
[0057]综上所述，本发明提供的一种液晶透镜，采用金属线栅同时实现偏光片与电极的作用，利用金属线栅的偏光作用过滤ο光，解决液晶透镜显示3D图像时由于ο光漏光所导致的显示效果下降问题，实现高品质的3D画面显示，相比于现有技术，通过金属线栅将偏光片与电极合二为一，不再需要外贴偏光片，能够有效降低液晶透镜的厚度，适应显示技术的薄形化发展趋势。本发明还提供一种3D显示装置，能够降低3D显示装置的厚度，防止0光漏光，实现尚品质的3D画面显不。
[0058]以上所述，对于本领域的普通技术人员来说，可以根据本发明的技术方案和技术构思作出其他各种相应的改变和变形，而所有这些改变和变形都应属于本发明后附的权利要求的保护范围。
【主权项】
1.一种液晶透镜，其特征在于，包括:上玻璃基板(10)、与所述上玻璃基板(10)相对设置的下玻璃基板(50)、设于所述上玻璃基板(10)靠近下玻璃基板(50) —侧的金属线栅(20)、设于所述下玻璃基板(50)靠近上玻璃基板(10)—侧的多个平行间隔排列的条状电极(40)、以及设于所述上玻璃基板(10)与下玻璃基板(50)之间的液晶层(30); 所述金属线栅(20)包括多个平行间隔排列的金属线(21)、以及设于所述多个平行间隔排列的金属线(21)与上玻璃基板(10)之间的介质层(22); 所述多个金属线(21)的延伸方向与液晶透镜的入射光的偏振方向垂直，所述多个条状电极(40)的延伸方向与液晶透镜的入射光的偏振方向及所述多个金属线(21)的延伸方向均不相同； 所述金属线栅(20)同时具备电极与偏光片的作用。2.如权利要求1所述的液晶透镜，其特征在于，所述金属线栅(20)的周期为20纳米到500纳米，占空比为0.1至0.9。3.如权利要求1所述的液晶透镜，其特征在于，所述条状电极(40)的宽度为IO-1 ΟΟΟμπι。4.如权利要求1所述的液晶透镜，其特征在于，所述金属线栅(20)的材料为铝、银、或金。5.如权利要求1所述的液晶透镜，其特征在于，所述介质层(22)的材料为二氧化硅、一氧化娃、氧化镁、氮化娃、二氧化钛、或五氧化二钽。6.—种3D显示装置，其特征在于，包括:显示面板(70)、设于所述显示面板上的显示面板偏光片(60)、设于所述显示面板偏光片(60)上的液晶透镜； 所述液晶透镜包括:上玻璃基板(10)、与所述上玻璃基板(10)相对设置的下玻璃基板(50)、设于所述上玻璃基板(10)靠近下玻璃基板(50)—侧的金属线栅(20)、设于所述下玻璃基板(50)靠近上玻璃基板(10) —侧的多个平行间隔排列的条状电极(40)、以及设于所述上玻璃基板(1)与下玻璃基板(50)之间的液晶层(30); 所述金属线栅(20)包括多个平行间隔排列的金属线(21)、以及设于所述多个平行间隔排列的金属线(21)与上玻璃基板(10)之间的介质层(22); 所述多个金属线(21)的延伸方向与所述显示面板偏光片(60)的偏振方向垂直，所述多个条状电极(40)的延伸方向与所述显示面板偏光片(60)的偏振方向、及所述多个金属线(21)的延伸方向均不相同； 所述金属线栅(20)同时具备电极与偏光片的作用。7.如权利要求6所述的3D显示装置，其特征在于，所述显示面板(70)为OLED显示面板、或者IXD显示面板。8.如权利要求6所述的3D显示装置，其特征在于，所述显示面板偏光片(60)为吸收型偏光片。9.如权利要求6所述的3D显示装置，其特征在于，所述金属线栅(20)的周期为20纳米到500纳米，占空比为0.1至0.9; 所述金属线栅(20)的材料为铝、银、或金； 所述介质层(22)的材料为二氧化硅、一氧化硅、氧化镁、氮化硅、二氧化钛、或五氧化二钽。10.如权利要求6所述的3D显示装置，其特征在于，所述条状电极(40)的宽度为10-1000 bO ΤΤΤνΓ
【专利摘要】本发明提供一种液晶透镜及3D显示装置，采用金属线栅(20)同时实现偏光片与电极的作用，利用金属线栅(20)的偏光作用过滤o光，解决液晶透镜显示3D图像时由于o光漏光所导致的显示效果下降问题，实现高品质的3D画面显示，相比于现有技术，通过金属线栅(20)将偏光片与电极合二为一，不再需要外贴偏光片，能够有效降低液晶透镜的厚度，适应显示技术的薄形化发展趋势。本发明还提供一种3D显示装置，能够降低3D显示装置的厚度，防止o光漏光，实现高品质的3D画面显示。
【IPC分类】G02B27/22, G02F1/1343, G02F1/29, G02B27/26, G02F1/1335
【公开号】CN105700268
【申请号】CN201610216952
【发明人】查国伟
【申请人】武汉华星光电技术有限公司
【公开日】2016年6月22日
【申请日】2016年4月8日