一種用于裸眼立體顯示的電驅動液晶透鏡及其裸眼立體顯示裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及顯示器，尤其涉及一種用于裸眼立體顯示的電驅動液晶透鏡及其裸眼立體顯示裝置。
【背景技術】
[0002]裸眼3D的顯示器件一般包括平板顯示器和液晶透鏡，液晶透鏡設置在平板顯示器的前面。目前，裸眼3D的顯示器件所采用的液晶透鏡一般具有圖1、圖2所示的結構，液晶透鏡一般包括第一基板01、第二基板02、設置在第一基板01內側的第一配向層03和第一電極04、設置在第二基板02內側的第二配向層05和第二電極06，第一基板01與第二基板02之間的寬度與液晶盒的厚度相當，第一基板01與第二基板02之間填充有液晶層07。其中，第一電極04包括多個并排的線狀電極08，兩個相鄰線狀電極08之間的區(qū)間定義為透鏡區(qū)間09，當在第一電極04、第二電極06間施加電壓時，線狀電極08之上的液晶分子010偏向于與第一基板01或第二基板02垂直，液晶分子010的折射率變小(透過的光需設定為線偏振光，偏光方向沿著線狀電極方向，液晶層07也預先做有沿著線狀電極08延伸方向的取向處理)，而透鏡區(qū)間09內的液晶分子010的排列受到影響而逐漸彎曲，便形成了各個并排的柱面透鏡，各個并排的柱面透鏡能夠將平板顯示器的畫面一分為二，以分別透射到觀看者的左右眼中形成3D視覺。
[0003]然而，如圖2所示，線狀電極08的電場區(qū)域非常小，其對透鏡區(qū)間09的中間部分的液晶分子控制力非常弱，中間的液晶分子往往很難形成理想的彎曲，使得每個透鏡區(qū)間09的液晶分子010很難具有理想的折射率曲線011，而只是具有如圖2所示的實際的折射率曲線012。
[0004]如圖3所示，液晶分子010在線狀電極08產(chǎn)生的電場的作用下發(fā)生轉動，并在電場作用區(qū)的上下、左右分別形成關于液晶分子排列的上彎曲區(qū)域013、下彎曲區(qū)域014、左彎曲區(qū)域015、右彎曲區(qū)域016。由于線狀電極08非常窄，在局部，其需要同時帶動兩側的彎曲區(qū)域015、016，第一電極04、第二電極06之間需要施加非常高的電壓，才能夠使液晶分子08的排列發(fā)生足夠的彎曲。因此，液晶透鏡的驅動電壓往往較高，在一些消費電子產(chǎn)品中，需要采用一定的升壓電路才能夠使用。

【發(fā)明內容】

[0005]本發(fā)明要解決的技術問題是提供一種用于裸眼立體顯示的電驅動液晶透鏡及其裸眼立體顯示裝置，這種用于裸眼立體顯示的電驅動液晶透鏡的折射率分布較為良好，并且驅動電壓較低。采用的技術方案如下:
一種用于裸眼立體顯示的電驅動液晶透鏡，包括第一基板、第二基板、設置在第一基板內側的第一配向層和第一電極、設置在第二基板內側的第二配向層和第二電極，第一基板與第二基板之間設置有液晶層，其特征為:所述第一配向層、第二配向層為垂直配向層；所述液晶層為負性液晶；所述第二電極為整面連續(xù)電極；所述第一電極由多個并排的帶狀電極構成，相鄰兩個帶狀電極之間設有第一縫隙，帶狀電極的寬度大于第一縫隙的寬度。
[0006]液晶層設置為垂直配向的負性液晶并將第一電極設計為多個并排的帶狀電極，使得在這種電驅動液晶透鏡上施加電壓時，帶狀電極上方的液晶分子沿著帶狀電極的延伸方向偏向于與第一基板平行(即是液晶分子發(fā)生傾斜)，因此，帶狀電極上方的液晶分子的折射率變大(透過的光需要設定為線偏振光，偏光方向沿著帶狀電極的延伸方向)，相鄰兩個帶狀電極之間的第一縫隙則可以保持液晶分子仍舊維持垂直狀態(tài)，因此第一縫隙所在的液晶分子的折射率較小。因此，將相鄰兩個第一縫隙之間的區(qū)間定義為一個透鏡區(qū)間，而各個帶狀電極處于相應的透鏡區(qū)間的中間位置。由于帶狀電極的寬度大于第一縫隙的寬度，從而使得透鏡區(qū)間內大部分的液晶分子能夠發(fā)生傾斜，當施加電壓時，能夠更好地影響到透鏡區(qū)間內的液晶分子，從而獲得較理想的折射率曲線。另外，由于帶狀電極的寬度較大，帶狀電極所產(chǎn)生的電場區(qū)域也較大，遠比現(xiàn)有技術中線狀電極所產(chǎn)生的電場區(qū)域大，而該電場區(qū)域只需對相應的透鏡區(qū)間的中間部分(帶狀電極上方)的液晶分子進行彎曲，遠比現(xiàn)有技術中較小的電場區(qū)域卻要影響透鏡區(qū)間兩側的液晶分子容易得多，因此，明顯降低了驅動電壓。
[0007]作為本發(fā)明的優(yōu)選方案，所述帶狀電極的寬度為第一縫隙寬度的2?10倍。將帶狀電極的寬度為第一縫隙寬度的2?10倍，使得帶狀電極的寬度遠大于第一縫隙的寬度，帶狀電極的寬度與透鏡區(qū)間的寬度相當，從而確保帶狀電極所產(chǎn)生的電場區(qū)域能夠更好地影響液晶分子。
[0008]作為本發(fā)明的優(yōu)選方案，所述液晶層的厚度為所述相鄰帶狀電極的中軸距離的0.2?1.0倍。將液晶層的厚度為相鄰帶狀電極的中軸距離(即是透鏡區(qū)間的寬度)的0.2?1.0倍，能夠保證液晶層中各液晶分子的扭曲更加均勻，并且第一電極、第二電極之間的距離也處于合適的范圍內，保證驅動電壓不會過高。
[0009]作為本發(fā)明的優(yōu)選方案，所述第一配向層、第二配向層中的至少一層還經(jīng)過取向處理，第一配向層或第二配向層的取向與帶狀電極的延伸方向平行。將第一配向層、第二配向層中的至少一層經(jīng)過取向處理，其取向與帶狀電極的延伸方向平行，在施加電壓時，進一步使得每個透鏡區(qū)間內的液晶分子的方向都往統(tǒng)一方向傾斜，減少液晶層內的疇邊界，使得所形成的液晶透鏡更加規(guī)整。
[0010]作為本發(fā)明進一步的優(yōu)選方案，所述第一配向層、第二配向層都經(jīng)過取向處理，第一配向層、第二配向層的取向均與帶狀電極的延伸方向平行，并且第一配向層、第二配向層的取向方向相反。第一配向層、第二配向層的取向均與帶狀電極的延伸方向平行，并且第一配向層、第二配向層的取向方向相反，進一步使所形成的液晶透鏡更加規(guī)整。
[0011]作為本發(fā)明的優(yōu)選方案，所述帶狀電極由多個精細子電極構成，相鄰兩個精細子電極之間設有第二縫隙，精細子電極與第二縫隙的寬度都小于10微米。通過將帶狀電極分設為多個精細子電極，相鄰兩個精細子電極之間設有第二縫隙，即是將較大的透鏡區(qū)間劃分為多個較小的透鏡區(qū)間，使液晶分子傾斜的方向更加規(guī)整，沿著精細子電極的延伸方向。
[0012]作為本發(fā)明的優(yōu)選方案，所述相鄰兩個帶狀電極的中軸線距離為80?250微米。將相鄰兩個帶狀電極的中軸線距離(即透鏡區(qū)間的寬度)設置為80?250微米，適合于與顯示器進行匹配，并獲得合適的分辨率(3D顯示時，分辨率由透鏡區(qū)間的寬度決定)。
[0013]一種裸眼立體顯示裝置，包括平板顯示器及設置在平板顯示器前面的液晶透鏡，其特征為:所述液晶透鏡為所述的電驅動液晶透鏡，所述平板顯示器的原色子像素、液晶透鏡的帶狀電極均沿著第一方向排列，相鄰兩個帶狀電極的中軸距離為像素寬度的2?10倍。
[0014]一種裸眼立體顯示裝置，包括平板顯示器及設置在平板顯示器前面的液晶透鏡，其特征為:所述液晶透鏡為所述的電驅動液晶透鏡，所述平板顯示器的原色子像素沿著第一方向排列，液晶透鏡的帶狀電極與第一方向成一夾角，夾角小于30°，相鄰帶狀電極的中軸距離為像素寬度的2?10倍。
[0015]本發(fā)明與現(xiàn)有技術相比，具有如下優(yōu)點:
由于帶狀電極的寬度大于第一縫隙的寬度，從而使得透鏡區(qū)間內大部分的液晶分子能夠發(fā)生傾斜，當施加電壓時，能夠更好地影響到透鏡區(qū)間內的液晶分子，從而獲得較理想的折射率曲線。另外，由于帶狀電極的寬度較大，帶狀電極所產(chǎn)生的電場區(qū)域也較大，遠比現(xiàn)有技術中線狀電極所產(chǎn)生的電場區(qū)域大，而該電場區(qū)域只需對相應的透鏡區(qū)間的中間部分(帶狀電極上方)的液晶分子進行彎曲，遠比現(xiàn)有技術中較小的電場區(qū)域卻要影響透鏡區(qū)間兩側的液晶分子容易得多，因此，明顯降低了驅動電壓。
【附圖說明】
[0016]圖1是現(xiàn)有技術中，液晶透鏡的平面結構示意圖；
圖2是現(xiàn)有技術中，液晶透鏡的剖面圖，以及加電情況下的液晶排列與折射率分布示意圖；
圖3是現(xiàn)有技術，液晶透鏡的線狀電極影響液晶排列的示意圖；
圖4是本發(fā)明實施例一中，電驅動液晶透鏡與平板顯示器疊合的結構示意圖；
圖5是本發(fā)明實施例一中，電驅動液晶透鏡的剖面圖，其表不未加電狀態(tài)的液晶分子排列；