一种液晶棱镜及其制作方法、显示装置与流程

本发明涉及显示技术领域，尤其涉及一种液晶棱镜及其制作方法、显示装置。

背景技术：

近年来，越来越多的人开始使用裸眼3D显示装置。现有的裸眼3D显示装置是由显示面板和光栅组成，其中，光栅包括多个光栅单元，将光栅按一定的方式配制在显示面板前面，裸眼3D显示装置中的光线通过光栅，经光栅分像之后，可使人的双眼看到不同的视觉图像，产生立体感觉。

上述光栅单元的具体实现结构一般为液晶棱镜(LC lens)，液晶棱镜包括上基板、下基板、设置在上基板的上电极、设置在下基板的多个条状电极和位于多个条状电极与上电极之间的液晶层。

工作时，在上电极和多个条状的电极组上施加驱动电压，形成一个梯度电场，以使上基板和下基板中的液晶旋转方向不同，从而使得液晶棱镜具有光栅的作用，以实现裸眼3D显示。但由于现有的液晶棱镜结构中，相邻两个条状电极中的条状电极会相互干扰，导致液晶层中的液晶偏转方向改变，如图1所示，会出现液晶向错的现象，无法形成理想形貌的液晶棱镜，从而使得使用液晶棱镜制作的裸眼3D显示装置出现杂光和串扰的现象，导致裸眼3D显示装置的显示效果较差。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种液晶棱镜及其制作方法、显示装置，用于形成理想形貌的液晶棱镜，提高显示装置的显示效果。

为达到上述目的，本发明提供一种液晶棱镜，采用如下技术方案：

该液晶棱镜包括：第一基板和第二基板，所述第一基板和第二基板之间设有多个棱镜单元，每个所述棱镜单元包括第一电极和第二电极组，所述第二电极组包括多个第二电极，所述第一电极和所述第二电极组之间设有液晶层，所述第一电极设在所述第一基板，多个所述第二电极均设在所述第二基板；相邻两个所述棱镜单元之间设有透明绝缘的隔离结构，所述隔离结构的折射率与所述液晶层中液晶分子的长轴折射率相同。

与现有技术相比，本发明提供的液晶棱镜具有以下有益效果：

在本发明提供的液晶棱镜中，相邻两个棱镜单元之间设置有透明绝缘的隔离结构，且该隔离结构的折射率与液晶层中液晶分子的长轴折射率相同，因此，该隔离结构可替换现有技术中隔离结构所处位置的液晶分子，从而无需在隔离结构所处位置中填充液晶分子，进而避免了在对第一电极和第二电极组上施加驱动电压之后，隔离结构所在处液晶分子的偏转方向发生改变的情况，避免了出现液晶向错的现象，这样该液晶棱镜就可以达到理想的形貌，从而使得该液晶棱镜制作的裸眼3D显示装置不会出现杂光和串扰的现象，提高了裸眼3D显示装置的显示效果。

本发明还提供了一种液晶棱镜的制作方法，采用如下技术方案：

提供第一基板和第二基板；

在所述第一基板上形成第一电极；

在所述第二基板上形成多个第二电极，形成多个第二电极组，在每个所述第二电极组上形成液晶层；

在相邻两个所述第二电极组之间形成透明绝缘的隔离结构，所述隔离结构的折射率与所述液晶层中液晶分子的长轴折射率相同；

对盒所述第一基板与所述第二基板。

与现有技术相比，本发明提供的液晶棱镜的制作方法制作形成的液晶棱镜中，相邻两个棱镜单元之间设置有隔离结构，且该隔离结构的折射率与液晶层中液晶分子的长轴折射率相同，因此，该隔离结构可替换现有技术中隔离结构所处位置的液晶分子，从而无需在隔离结构所处位置中填充液晶分子，进而避免了在对第一电极和第二电极组上施加驱动电压之后，隔离结构所在处液晶分子的偏转方向发生改变的情况，避免了出现液晶向错的现象，该液晶棱镜就可以达到理想的形貌，从而使得液晶棱镜制作的裸眼3D显示装置不会出现杂光和串扰的现象，提高了裸眼3D显示装置的显示效果。

此外，本发明还提供了一种显示装置，该显示装置包括上述液晶棱镜。

与现有技术相比，本发明提供的显示装置的有益效果与上述液晶棱镜的有益效果相同，故此处不再赘述。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，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他的附图。

图1为现有技术中液晶棱镜的形貌示意图；

图2为本发明实施例提供的一种液晶棱镜结构示意图；

图3为本发明实施例提供的一种液晶棱镜的形貌示意图；

图4为本发明实施例提供的另一种液晶棱镜结构示意图；

图5为本发明实施例提供的另一种液晶棱镜的形貌示意图。

附图标记说明：

1—第一基板， 2—第二基板， 3—棱镜单元，

31—第一电极， 32—第二电极组， 321—第二电极，

33—液晶层， 4—隔离结构， 41—第一隔离结构，

42—第二隔离结构。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例一

本发明实施例提供一种液晶棱镜，如图2所示，该液晶棱镜包括：第一基板1和第二基板2，第一基板1和第二基板2之间设有多个棱镜单元3，每个棱镜单元3包括第一电极31和第二电极组32，第二电极组32包括多个第二电极321，第一电极31和第二电极组32之间设有液晶层33，第一电极设在第一基板1，多个第二电极321均设在第二基板2；相邻两个棱镜单元3之间设有透明绝缘的隔离结构4，隔离结构4的折射率与液晶层33中液晶分子的长轴折射率相同。

在上述液晶棱镜工作时，在第一电极31和第二电极组32上施加驱动电压，形成一个梯度电场，以使液晶层33中的液晶分子旋转方向不同，从而使得液晶棱镜具有光栅的作用，以实现裸眼3D显示。

需要补充的是，当上述棱镜单元以九宫格的形式分布或阵列分布时，每一行中相邻两个棱镜单元之间设置有隔离结构，且每一列中相邻两个棱镜单元之间也设置有隔离结构。

在本实施例的技术方案中，相邻两个棱镜单元3之间设置有透明绝缘的隔离结构4，且该隔离结构4的折射率与液晶层33中液晶分子的长轴折射率相同，因此，该隔离结构4可替换隔离结构4所处位置的液晶分子，从而无需在隔离结构4所处位置中填充液晶分子，进而避免了在对第一电极31和第二电极组32上施加驱动电压之后，隔离结构4所在处液晶分子的偏转方向发生改变的情况，避免了出现液晶向错的现象，从而可以形成理想形貌的液晶棱镜，这样就使得该液晶棱镜制作的裸眼3D显示装置不会出现杂光和串扰的现象，提高了裸眼3D显示装置的显示效果。

示例性地，本发明实施例中给出以下两种液晶棱镜结构中隔离结构的具体设置位置：

一、如图2所示，隔离结构4设置在第二基板1上，具体地，隔离结构4的高度为液晶层厚度的隔离结构4的高度方向与液晶层33的厚度方向一致。

当在第二基板上设置隔离结构4时，隔离结构4不需要贯穿整个液晶层33，隔离结构4的高度只需达到上述比例的液晶层厚度，即可起到替换现有技术中隔离结构4所处位置的液晶分子的作用，如图3所示，在具有上述结构的液晶棱镜中的第一电极31和第二电极组32上施加电压之后，液晶层33中的液晶分子偏转所形成的液晶棱镜的形貌与理想的液晶棱镜的形貌(图中虚线所示即为理想的液晶棱镜的形貌)基本一致，这就使得该液晶棱镜制作的裸眼3D显示装置不会出现杂光和串扰的现象，提高了裸眼3D显示装置的显示效果。

二、如图4所示，隔离结构4包括第一隔离结构41和第二隔离结构42，第一隔离结构41设置在第一电极31，第二隔离结构42设置在第二基板2，且第一隔离结构41和第二隔离结构42的高度均为液晶层高度的隔离结构4的高度方向与液晶层33的厚度方向一致。

当隔离结构4设置在第二基板上时，所需隔离结构4的高度相对较高，制作时工艺难度较大，因此，可在第一电极31和第二基板2上同时设置隔离结构，此时，第一隔离结构41和第二隔离结构42的高度只需达到液晶层33厚度的即可起到替换现有技术中隔离结构4所处位置的液晶分子的作用，从而降低了液晶棱镜制作过程中的工艺难度。如图5所示，对具有上述结构的液晶棱镜施加电压之后，液晶层33中的液晶分子偏转所形成的液晶棱镜的形貌也与理想的液晶棱镜的形貌(图中虚线所示即为理想的液晶棱镜的形貌)基本一致，这就使得该液晶棱镜制作的裸眼3D显示装置不会出现杂光和串扰的现象，提高了裸眼3D显示装置的显示效果。

此外，上述两种液晶棱镜结构中，当隔离结构的宽度小于1μm时，该隔离结构不能完全替换现有技术中隔离结构所处位置的液晶分子；而当隔离结构的宽度过大时，使用液晶棱镜的生产工艺进行制备时，工艺难度较大，不易实现，因此，本发明实施例中优选隔离结构的宽度为1μm～5μm。

需要补充的是，液晶分子的长轴折射率一般为1.8，本领域技术人员可根据实际情况选取隔离结构4的材料。示例性地，上述隔离结构的材质可选取透过率较高的树脂，从而使得使用树脂制作的隔离结构，在使得该隔离结构可替换现有技术中隔离结构所处位置的液晶分子的前提下，也不会影响液晶棱镜的透过率，保证了该液晶棱镜制作的裸眼3D显示装置的显示效果。具体地，可选用丙烯酸甲酯树脂、丙烯酸乙酯树脂、2-甲基丙烯酸甲酯树脂或2-甲基丙烯酸乙酯树脂等。

此外，本发明实施例中还提供了一种显示装置，该显示装置包括上述液晶棱镜。其中，显示装置包括的其他结构与现有技术相同，本领域技术人员可以基于现有技术进行设置，此处不再进行赘述。

可选地，上述显示装置可以为：液晶面板、电子纸、液晶电视、液晶显示器、数码相框、手机、平板电脑等任何具有显示功能的产品或部件。由于该显示装置包括上述液晶棱镜，因此，上述显示装置的有益效果与上述液晶棱镜的有益效果相同，故此处不再进行赘述。

实施例二

本发明实施例提供一种液晶棱镜的制作方法，该液晶棱镜的制作方法包括：

步骤S1、提供第一基板和第二基板。

步骤S2、在第一基板上形成第一电极。

步骤S3、在所述第二基板上形成多个第二电极，形成多个第二电极组，在每个所述第二电极组上形成液晶层。

步骤S4、在相邻两个第二电极组之间形成透明绝缘的隔离结构，隔离结构的折射率与液晶层中液晶分子的长轴折射率相同。

步骤S5、对盒第一基板与第二基板。

在使用上述液晶棱镜的制作方法制作形成的液晶棱镜中，相邻两个棱镜单元之间设置有透明绝缘的隔离结构，且该隔离结构的折射率与液晶层中液晶分子的长轴折射率相同，因此，该隔离结构可替换现有技术中隔离结构所处位置的液晶分子，从而无需在隔离结构所处位置中填充液晶分子，进而避免了在对第一电极和第二电极组上施加驱动电压之后，隔离结构所在处液晶分子的偏转方向发生改变的情况，避免了出现液晶向错的现象，该液晶棱镜就可以达到理想的形貌，从而使得该液晶棱镜制作的裸眼3D显示装置不会出现杂光和串扰的现象，提高了裸眼3D显示装置的显示效果。

示例性地，在相邻两个棱镜单元之间形成用于隔开相邻两个棱镜单元的隔离结构的具体步骤有以下两种：

一、在第二基板上形成隔离结构，隔离结构的高度为液晶层厚度的隔离结构的高度方向与液晶层的厚度方向一致。

当在第二基板上设置隔离结构时，隔离结构不需要贯穿整个液晶层，隔离结构的高度只需达到上述比例的液晶层厚度，即可起到替换现有技术中隔离结构4所处位置的液晶分子的作用，从而无需在隔离结构所处位置中填充液晶分子，进而避免了在对第一电极和第二电极上施加电压之后，隔离结构所在处液晶分子的偏转方向发生改变的情况，避免了出现液晶向错的现象，该液晶棱镜就可以达到理想的形貌。

二、在第一基板上形成第一隔离结构，在第二基板上形成第二隔离结构，且第一隔离结构和第二隔离结构的高度均为液晶层厚度的隔离结构的高度方向与液晶层的厚度方向一致。

当在第二基板上设置隔离结构时，所需隔离结构的高度相对较高，制作时工艺难度较大，因此，可在第一基板和第二基板上同时设置隔离结构，此时，第一隔离结构和第二隔离结构的高度只需达到液晶层厚度的即可起到替换现有技术中隔离结构所处位置的液晶分子的作用，从而降低了液晶棱镜制作过程中的工艺难度。

此外，在上述隔离结构的制作过程中，当制作完成的隔离结构的宽度小于1μm时，该隔离结构不能完全替换现有技术中隔离结构所处位置的液晶分子；而当制作完成的隔离结构的宽度过大时，使用液晶棱镜的生产工艺进行制备时，工艺难度较大，不易实现，因此，本发明实施例中，优选制作完成的隔离结构的宽度为1μm～5μm。

示例性地，可选取透过率较高的树脂制作上述隔离结构，从而使得制作完成的树脂隔离结构，在使得该隔离结构可替换现有技术中隔离结构所处位置的液晶分子的前提下，也不会影响液晶棱镜的透过率，保证了该液晶棱镜制作的裸眼3D显示装置的显示效果。具体地，可选用丙烯酸甲酯树脂、丙烯酸乙酯树脂、2-甲基丙烯酸甲酯树脂或2-甲基丙烯酸乙酯树脂等。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。