液晶透镜及立体显示装置的制造方法_3

文档序号:9014553阅读:来源:国知局
L1 边缘处的第一电极24相对应位置处完全无导电材料,因此,开口部26处的电场曲线便会以 较为平缓的状态靠拢有导电材料的区域,优化液晶透镜单元L1边缘处的电场强度分布,改 善位于液晶透镜单元L1边缘处的第一电极24附近液晶分子23的偏转程度,在相位延迟量 的表现呈现更加平滑的状态。
[0053] 可以理解的是,还可以将开口部26的宽度等于位于液晶透镜单元L1边缘处的第 一电极24的宽度,即第二电极25与第一电极24不发生重合,同样可以抑制液晶透镜单元 L1与液晶透镜单元L2在交界处产生的光程波动,进而液晶透镜单元L1与液晶透镜单元L2 交界处的电场曲线,会以较为平缓的状态靠拢于第二电极25,降低液晶透镜单元L1与液晶 透镜单元L2交界处的光程差与标准的抛物型透镜的偏差,改善相邻液晶透镜单元L1与液 晶透镜单元L2交界处出现的串扰现象,提升液晶透镜2的显示质量。
[0054] 如图6所示,本实施例提供的液晶透镜单元L1对应有一个第二电极25和两个第 一电极24,由于液晶透镜单元L1与液晶透镜单元L2依次排布,相邻两个第二电极25之间 形成有开口部26,当液晶透镜2用于立体显示时,分别对第一电极24、第二电极25施加电 压,而由于开口部26未设置导电材料,因此,开口部26处的电场曲线便会以较为平缓的状 态靠拢有导电材料的区域,优化液晶透镜单元L1边缘处的电场强度分布,改善位于液晶透 镜单元L1边缘处的第一电极24附近液晶分子23的偏转程度,在相位延迟量的表现呈现更 加平滑的状态。这样,液晶透镜单元L1与液晶透镜单元L2的交界处的电场变化会以较为 平缓的状态靠拢于第二电极25,避免因电场变化而导致此处的光程差有较大的波动,明显 降低相邻液晶透镜单元L1与液晶透镜单元L2在交界处产生的串扰现象,提升立体显示的 效果和观看的舒适度。
[0055] 为更好的说明本实施例提供的液晶透镜2,在立体显示时,可以明显地降低液晶透 镜单元L1与液晶透镜单元L2交界处出现的串扰现象,现将实验结果进行说明。具体地,本 实施例提供的液晶透镜单元L1对应一个第二电极25与两个第一电极24。设定液晶透镜单 元L1的间距256um,运用LC-MASTER软件进行光程差模拟,并利用MATLAB对所得模拟数据 进行处理。本模拟实验所使用的液晶分子23的寻常光折射率%为1. 524,非寻常光折射率 \为1. 824。液晶透镜2的厚度以及第一电极24的宽度都设置为30um,以及驱动电压,这些 主要参数在现有技术提供的液晶透镜2 '(图2所示)和本实施例提供的液晶透镜2的模 拟实验中保持不变。图3展示了现有技术提供的液晶透镜2 '的模拟结果,图中曲线分别为 现有技术提供的液晶透镜2 '的光程差分布曲线和与标准抛物型透镜的光程差分布曲线。 可以看出,相邻两个液晶透镜单元LP与L2'的交界处,与标准抛物型透镜的光程差分布 曲线的偏差较大,这些偏差会在实际的3D观看中造成较大的串扰。图7展示了本实施例提 供的液晶透镜2的模拟结果,本实施例中第二电极25的宽度设置为156um。可以看出,模拟 数据经处理后,本实施例提供的液晶透镜2的光程差曲线与标准抛物型透镜的光程差曲线 重合得比较好,并且在液晶透镜单元L1与液晶透镜单元L2的交界处,与标准抛物型透镜的 光程差分布曲线的偏差较小,极大程度改善光程差曲线的波动现象,进而在立体显示过程 中,有效减弱串扰现象,进而提升观看舒适度。相对于现有技术提供的液晶透镜2 '的光程 差分布曲线有较大的改善,降低了液晶透镜单元L1与液晶透镜单元L2的交界处出现的串 扰现象,提高了立体显示效果和观看舒适度。
[0056] 在本实施例中,第二电极25的延伸方向平行于第一电极24的延伸方向,可以设置 第一电极24的延伸方向可以平行于第一基板21的宽度方向,当液晶透镜2用于立体显示 时,对第一电极24施加第一电压,对第二电极25施加第二电压,从而在第一基板21与第二 基板22之间形成阵列排布的液晶透镜单元L1,采用蚀刻工艺在第一基板21上加工第一电 极24,操作方便。当然,还可以为了解决液晶透镜2在用于立体显示时出现的摩尔纹问题, 将各个第一电极24倾斜设置于第一基板22上,由于第二电极25的延伸方向平行于第一电 极24的延伸方向,这样第一电极24、第二电极25均沿一定角度倾斜设置,改善液晶透镜2 的周期性干涉,弱化摩尔纹,提升液晶透镜2在用于立体显示的显示效果。
[0057] 如图8所示,为便于设计第一电极24的倾斜角度,而且倾斜设置的第一电极24、第 二电极25不会影响液晶透镜2的分光效果,确保液晶透镜2在立体显示时将左眼图像传送 至观看者的左眼,右眼图像传送至观看者的右眼,设定第一电极24的延伸方向与第一电极 24的排布方向相交,形成夹角为a,且60° <a<80°,在此范围内设定第一电极24的 倾斜角度,不仅可以改善摩尔纹,而且可以降低串扰等影响立体显示的问题。本实施例提供 的夹角a是指第一电极24的倾斜方向与第一电极24的排布方向所形成的锐角夹角,在本 实施例中,第一电极24的倾斜方向为右倾,同样地,可以设置第一电极24的倾斜方向为左 倾,夹角a为第一电极24的倾斜方向与第一电极24的排布方向所夹设的锐角。在本实施 例中,第一电极24沿同一方向阵列排布于第一基板22上,第一电极24的排布方向为第一 基板22的横向方向。
[0058] 在本实施例中,为便于加工第一电极24,可以将第一电极24设置为条形电极,并 且第一电极24沿第一电极24延伸方向的截面形状为矩形、拱形或锯齿形,便于制作加工, 在本实施例中,第一电极24选取的形状应满足,当液晶透镜2用于立体显示时,分别对第一 电极24与第二电极25施加驱动电压,以使液晶分子23偏转形成液晶透镜单元L1。当然, 第一电极24的截面形状也可以为其他规则或不规则形状,都属于本实用新型的保护范围 之内,应当毫无异议的确定,本实施例提供的第一电极24的截面形状,只适用于举例说明, 规则形状的第一电极24更加容易加工。
[0059] 如图5与图6所示,同样地,便于制作加工第二电极25,将第二电极25设置为条形 电极,且第二电极25沿第二电极25延伸方向的截面形状为矩形、拱形或锯齿形,在本实施 例中,第二电极25选取的形状应满足,当液晶透镜2用于立体显示时,分别对第一电极24 与第二电极25施加驱动电压,以使液晶分子23偏转形成液晶透镜单元L1。当然,第二电 极25的截面形状也可以为其他规则或不规则形状,都属于本实用新型的保护范围之内,应 当毫无异议的确定,本实施例提供的第二电极25的截面形状,只适用于举例说明,规则形 状的第二电极25更加容易加工。
[0060] 如图6与图12所示,由于采用第二电极25为条形电极,为进一步提升液晶透镜 2在立体显示时的显示质量,设定液晶透镜单元L1的间距为L,第二电极25的宽度为M, |SM< "L,其中,n为第二电极25对应液晶透镜单元L1的数目,n为自然数且n彡1。设 定液晶透镜单元L1的间距L为位于液晶透镜单元L1边缘处的两个第一电极24的中心线 之间的距离。如图6所示,当第二电极25对应一个液晶透镜单元L1,即n= 1时,第二电 极25的宽度表示为M< △,第二电极25的宽度小于液晶透镜单元L1的间距,并可以 无限接近于液晶透镜单元L1的间距,即开口部26的宽度可以任意设置,都可以解决液晶透 镜单元L1与液晶透镜单元L2在交界处存在的串扰问题,便于操作人员根据具体情况设定 第二电极25的宽度。相邻两个第二电极25之间形成的开口部26与位于液晶透镜单元L1 边缘处的第一电极24相对,优化液晶透镜单元L1与液晶透镜单元L2边缘处的电场强度分 布,改善位于液晶透镜单元L1边缘处第一电极24附近液晶分子23的偏转程度,液晶透镜 2的光程差分布曲线在相位延迟量的表现更加平滑,降低相邻液晶透镜单元L1与液晶透镜 单元L2在交界处出现的串扰现象,提升立体显示的效果和观看的舒适度。同时,为保证液 晶透镜2在立体显示时,可以正常呈现立体图像,相邻两个第二电极25之间的距离也不能 过大,影响液晶透镜2的正常显示。
[0061] 如图6所示,本实施例提供的液晶透镜2还包括电压控制模块(图中未示出),电 压控制模块用于控制施加位于液晶透镜单元L1边缘处的第一电极24上的第一驱动电压, 以及第二电极25上的第二驱动电压,第一驱动电压与第二驱动电压之间的电势差大于液 晶分子23的阈值电压。电势差产生电场强度不等的电场,在电场的作用下,液晶分子23随 电场强度的变化发生偏转,使得第一基板21和第二基板22之间液晶层的折射率呈梯度分 布,形成呈阵列设置的液晶透镜单元L1。使用电压控制模块,可以精准控
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