液晶透鏡及其製作方法、顯示裝置製造方法
2023-04-28 05:36:06 1
液晶透鏡及其製作方法、顯示裝置製造方法
【專利摘要】本發明提供一種液晶透鏡及其製作方法、顯示裝置，屬於顯示【技術領域】，包括第一基板、第二基板、位於第一基板和第二基板之間的液晶層、以及位於所述第一基板上靠近所述液晶層的一側設置的第一透明電極層和第一液晶配向層，第二基板靠近液晶層的一側設置的第二透明電極層和第二液晶配向層，所述液晶透鏡還包括設於所述第一透明電極層和第一液晶配向層之間的平坦層。本發明通過在第一透明電極層和第一液晶配向層之間形成平坦層，將第一液晶配向層移至側向電場較弱的位置，從而減少了液晶相錯，提高了液晶透鏡的折射效果。
【專利說明】液晶透鏡及其製作方法、顯示裝置
【技術領域】
[0001]本發明涉及顯示【技術領域】，特別涉及一種液晶透鏡及其製作方法、顯示裝置。
【背景技術】
[0002]多年來，人們已經開發了各種對立體圖像進行可視化的顯示技術，在現有的立體顯示技術中，主要包括柱透鏡光柵立體顯示，狹縫光柵立體顯示和全息立體顯示等。這些自由立體顯示系統在時間或空間內可以顯示多個不同的視點圖像。
[0003]為了達到較好的立體顯示效果，目前，液晶透鏡中採用斜向電極的設計，如圖1所示，液晶透鏡包括第一基板1、第二基板2、第一基板I和第二基板2之間的液晶層3、以及位於第一基板I上靠近液晶層3的一側的第一透明電極層5和第一液晶配向層4,第二基板2靠近液晶層3的一側設有第二透明電極層7和第二配向層8。使用時第一基板I與第二基板2形成較大電壓差，第一透明電極層5中相鄰兩個透明電極分別形成較小電壓差，相鄰兩個透明電極之間形成側向電場，第一液晶配向層4的液晶取向方向與側向電場的方向不平行，廣生液晶相錯。
[0004]如圖2所示，由於在斜向電極的液晶透鏡元件中，在接近電極的位置有較大的側向電場，在此處液晶預傾方向與電場方向衝突，因而產生液晶相錯，此處的折射率變化不平順，因此降低了液晶透鏡的折射效果。
【發明內容】
[0005](一)解決的技術問題
[0006]本發明解決的技術問題是:如何提供一種液晶透鏡及其製作方法、顯示裝置，提高液晶透鏡的折射效果。
[0007](二)技術方案
[0008]本發明實施例提供了一種液晶透鏡，包括第一基板、第二基板、位於第一基板和第二基板之間的液晶層、以及位於所述第一基板上靠近所述液晶層的一側設置的第一透明電極層和第一液晶配向層，第二基板靠近液晶層的一側設置的第二透明電極層和第二液晶配向層，其特徵在於，所述液晶透鏡還包括設於所述第一透明電極層和第一液晶配向層之間的平坦層。
[0009]其中，第一基板和第二基板均為玻璃基板。
[0010]上述技術方案中，通過在第一透明電極層和第一液晶配向層之間形成平坦層，將第一液晶配向層移至側向電場較弱的位置，從而減少了液晶相錯，提高了液晶透鏡的折射效果。
[0011]優選地，所述平坦層為透明絕緣的樹脂材料，例如光固化透明樹脂光刻膠，或者是熱固型丙烯酸基樹脂溶液，具體的選擇為本領域技術人員所掌握。
[0012]優選地,所述平坦層的厚度為I μ m?5 μ m。
[0013]本發明所述的液晶透鏡，所述的第一透明電極層包括多個間隔排列的透明條狀電極，相鄰的兩個透明條狀電極之間由平坦層的透明絕緣的樹脂材料隔離。
[0014]本發明所述的液晶透鏡，所述的第二透明電極層為條狀電極或整面電極。第二透明電極層的設置為現有技術，本發明對此不作特別限定。
[0015]在液晶透鏡工作時，液晶層在上下電場的作用下，液晶分子發生偏轉。同時，在第一透明電極層中相鄰的兩個透明電極上存在電壓差距，相鄰兩個透明電極之間形成側向電場，造成液晶分子發生側向偏轉，由於靠近透明電極層附近的液晶分子被加入的平坦層隔離處於電場較弱的區域，因此液晶分子發生與預傾角方向相反的側向偏轉而發生相錯的現象減少，從而提高了液晶透鏡的折射效果。
[0016]作為本發明的第二目的，本發明還提供了一種液晶透鏡的製作方法，所述方法包括:
[0017]在第一基板上依次形成包括第一透明電極層、平坦層、第一液晶配向層的圖形；與預先製作的設有第二透明電極層和第二液晶配向層的第二基板對盒並注入液晶，以形成所述液晶透鏡。
[0018]優選地，形成平坦層的步驟包括:通過旋塗、沉積，印刷的方式形成所述平坦層。具體的製備手段為本領域技術人員所掌握，本發明對此不作特別限定。
[0019]優選地，所述平坦層為透明絕緣的樹脂材料，例如光固化透明樹脂光刻膠，或者是熱固型丙烯酸基樹脂。
[0020]優選地，所述平坦層的厚度為I μ m?5 μ m。
[0021]本發明實施例還提供了一種顯示裝置，包括上述的液晶透鏡。此處的顯示裝置包括但不限於三維立體顯示器，採用上述液晶透鏡的顯示裝置，能夠改善因折射率變化不連續而產生的光學折射誤差，從而更為準確的將光線折射到所設計的位置，具有低折射誤差，提升三維立體顯示效果的優點。
[0022](三)有益效果
[0023]本發明提供了一種液晶透鏡及其製作方法、顯示裝置，通過在第一透明電極層和第一液晶配向層之間形成平坦層，將第一液晶配向層移至側向電場較弱的位置，從而減少了液晶相錯，提高了液晶透鏡的折射效果。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0024]圖1是現有技術中的液晶透鏡結構示意圖；
[0025]圖2是現有技術中的液晶透鏡水平剖面折射率變化圖，其中，橫坐標為空間位置坐標(與圖1對應)，縱坐標為液晶相位差(retardation)；
[0026]圖3是本發明實施例提供的液晶透鏡結構示意圖；
[0027]圖4是本發明實施例提供的液晶透鏡水平剖面折射率變化圖。其中，橫坐標為空間位置坐標(與圖3對應),縱坐標為液晶相位差(retardation)；
[0028]圖5是本發明實施例提供的液晶透鏡製作方法流程圖；
[0029]其中，各主要元件分別為:1_第一基板；2_第二基板；3_液晶層；4_第一液晶配向層；5_第一透明電極層；6_平坦層；7_第二透明電極層；8_第二液晶配向層。
【具體實施方式】[0030]為了更清楚地說明本發明實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作一簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖是本發明的一些實施例，對於本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。
[0031]此外，本發明所提供的附圖僅為更好地解釋本發明液晶透鏡的具體結構，而圖示液晶透鏡的尺寸和形狀對實際技術方案並不起限定作用，如第一基板、第一透明電極層、平坦層、第一液晶配向層等的高度等與圖示尺寸並不相符，實際尺寸的設置採用常規技術手段即可，具體為本領域技術人員所掌握。
[0032]實施例1:
[0033]為了解決上述提出的技術問題，本發明實施例提供了一種液晶透鏡，如圖3所示為本發明實施例提供的液晶透鏡結構示意圖，液晶透鏡包括:第一基板1、第二基板2、所述第一基板I和所述第二基板2之間的液晶層3、位於所述第一基板I上靠近所述液晶層3的一側的第一透明電極層5和第一液晶配向層4以及位於所述第一透明電極層5和所述第一液晶配向層4之間的平坦層6。第二基板2靠近所述液晶層3的一側設有第二透明電極層7，所述第二透明電極層7為整面電極，且第二透明電極層7和液晶層3之間還設有第二液晶配向層8。
[0034]其中，第一基板I和第二基板2均為玻璃基板。第一透明電極層5包括多個間隔排列的透明電極，該透明電極為條狀電極。如圖1所示的液晶透鏡，在液晶透鏡工作時，液晶層3在上下電場的作用下，液晶分子發生偏轉。同時，在第一透明電極5的相鄰兩個透明電極上存在電壓差距，相鄰兩個透明電極之間形成側向電場，造成液晶分子發生側向偏轉，但是在本實施例中，由於靠近第一透明電極層5附近的液晶分子被加入的平坦層6隔離從而處於電場較弱的區域，因此液晶分子發生與預傾角方向相反的側向偏轉而發生相錯的現象減少，從而提高了液晶透鏡的折射效果。如圖4所示為本發明實施例提供的液晶透鏡水平剖面折射率變化圖，由圖4可以看出，由於液晶相錯減少，從而使得液晶折射率變化較為連續。
[0035]如圖1所示的現有液晶透鏡中，第一基板I與第二基板2形成較大電壓差，第一透明電極層5中相鄰兩個透明電極分別形成較小電壓差，相鄰兩個透明電極之間形成側向電場，第一液晶配向層4的液晶取向方向與側向電場的方向不平行,產生液晶相錯(見圖2)。本實施例通過在上述液晶透鏡的基礎上，在第一透明電極層5和第一液晶配向層4中形成一層平坦層6，通過該平坦層6將第一液晶配向層4移至側向電場較弱的位置，從而減少了液晶相錯。
[0036]在本發明實施例提供的液晶透鏡中，第一透明電極層5的多個間隔排列的透明電極之間由平坦層的透明絕緣材料隔離。
[0037]平坦層6採用透光的，便於塗布加工的透明絕緣樹脂材料製備得到，本發明通過對平坦層6材料進行限定，以及以透明絕緣的樹脂材料形成平坦層6，使得加入的平坦層6對液晶透鏡的初始作用不影響，所述平坦層採用的透明絕緣樹脂材料包括光固化透明樹脂光刻膠，或者是熱固型丙烯酸基樹脂等。
[0038]平坦層的厚度為I μ m?5 μ m，該厚度範圍內的平坦層使得在技術效果得到保證的前提下，液晶透鏡的厚度增加量不明顯，不會影響用戶的體驗。[0039]實施例2:
[0040]本發明實施例還提供了一種液晶透鏡的製作方法，如圖5所示為本發明實施例提供的液晶透鏡製作方法流程圖，所述方法包括:
[0041]201:在第一基板上依次形成包括第一透明電極層、平坦層、第一液晶配向層的圖形；
[0042]本發明實施例中採用構圖工藝在第一基板上依次形成包括透明電極層、平坦層、第一液晶配向層的圖形；其中，構圖工藝包括曝光、顯影、刻蝕等構圖工藝，或者是列印和網格印刷等構圖工藝。
[0043]其中，形成平坦層的步驟包括:通過旋塗、沉積或印刷的方式形成所述平坦層。
[0044]其中，優選平坦層為透明絕緣的樹脂材料，使得加入的平坦層對液晶透鏡的初始作用不影響。
[0045]本實施例在透明電極層和第一液晶配向層之間添加的平坦層的厚度為Ιμπι?5 μ m,使得在技術效果得到保證的前提下，液晶透鏡的厚度增加量不明顯，不會影響用戶的體驗。
[0046]202:與預先製作的設有第二透明電極層和第二液晶配向層的第二基板對盒並注入液晶，以形成所述液晶透鏡。
[0047]其中，第二基板與第一基板的製作方法相同，在步驟201完成後，將設有第二透明電極層和第二液晶配向層的第二基板與經過步驟201完成後的第一基板進行對盒，在對盒完成後，在第一液晶配向層和第二液晶配向層之間注入液晶，從而形成液晶透鏡。
[0048]本發明實施例提供的一種液晶透鏡製作方法，通過在第一透明電極層和第一液晶配向層之間形成平坦層，將第一液晶配向層移至側向電場較弱的位置，從而減少了液晶相錯，提高了液晶透鏡的折射效果。
[0049]實施例3:
[0050]本發明實施例還提供了一種顯示裝置，包括上述實施例1所述的液晶透鏡。所述的顯示裝置包括但不限於三維立體顯示器。
[0051]以上實施方式僅用於說明本發明，而並非對本發明的限制，有關【技術領域】的普通技術人員，在不脫離本發明的精神和範圍的情況下，還可以做出各種變化和變型，因此所有等同的技術方案也屬於本發明的範疇，本發明的專利保護範圍應由權利要求限定。
【權利要求】
1.一種液晶透鏡,包括第一基板、第二基板、位於第一基板和第二基板之間的液晶層、以及位於所述第一基板上靠近所述液晶層的一側設置的第一透明電極層和第一液晶配向層，第二基板靠近液晶層的一側設置的第二透明電極層和第二液晶配向層，其特徵在於，所述液晶透鏡還包括設於所述第一透明電極層和第一液晶配向層之間的平坦層。
2.根據權利要求1所述的液晶透鏡，其特徵在於，所述平坦層為透明絕緣的樹脂材料。
3.根據權利要求1?2中任一項所述的液晶透鏡，其特徵在於，所述平坦層的厚度為I μ m ?5 μ m0
4.根據權利要求1所述的液晶透鏡，其特徵在於，所述的第一透明電極層包括多個間隔排列的透明條狀電極，相鄰的兩個透明條狀電極之間由平坦層的透明絕緣的樹脂材料隔離。
5.根據權利要求1所述的液晶透鏡，其特徵在於，所述的第二透明電極層為條狀電極或整面電極。
6.一種液晶透鏡的製作方法，其特徵在於，所述方法包括: 在第一基板上依次形成包括第一透明電極層、平坦層、第一液晶配向層的圖形；與預先製作的設有第二透明電極層和第二液晶配向層的第二基板對盒並注入液晶，以形成所述液晶透鏡。
7.根據權利要求6所述的製作方法，其特徵在於，所述平坦層為透明絕緣的樹脂材料。
8.根據權利要求6?7中任一項所述的製作方法，其特徵在於，所述平坦層的厚度為I μ m ?5 μ m0
9.一種顯示裝置，其特徵在於，包括權利要求1?5中任一項所述的液晶透鏡。
【文檔編號】G02F1/29GK103713441SQ201310745494
【公開日】2014年4月9日 申請日期:2013年12月30日 優先權日:2013年12月30日
【發明者】林家強, 吳坤 申請人:京東方科技集團股份有限公司