[发明专利]电驱动液晶透镜及使用其的立体显示装置

说明书

本申请要求享有2009年10月27日提交的韩国专利申请No.10-2009-0102379的权益，通过援引将该专利申请特此引入，就像在这里全部列出一样。

技术领域

本发明涉及一种显示装置，尤其涉及一种电驱动液晶透镜及使用其的立体显示装置。尽管本发明适于很宽范围的应用，但其特别适于以在节距(pitch)内各向异性地应用菲涅耳透镜的方式来减小提供给电驱动液晶透镜的液晶层的厚度。

背景技术

一般来说，将要基于超高速信息通信网络(very high speed informationcommunication network)而建立的用于高速信息传输的各项业务，已从诸如电话业务这样的“听说”业务发展到利用能高速处理文本、语音和视频的数字终端的“视听”多媒体型业务，并且有望最终发展为通过超越时空(transcend timeand space)来观看、感受和欣赏具有立体真实性(reality)的超空间型真实3D立体信息通信业务(hyper-space type real 3D stereoscopic informationcommunication service)。

表现3维的立体图像一般是根据立体视觉的原理经由观看者双眼而实现的。因为存在双眼视差(即，双眼彼此间隔大约65mm)，所以左眼和右眼由于双眼之间的位置差而观看到稍微不同的图像。因而，这种由于双眼间的位置差引起的图像差被称为双眼像差(binocular disparity)。而且，3D立体视频显示装置利用双眼像差使左眼和右眼分别只看到供左眼的图像和供右眼的图像。

具体地说，左眼和右眼分别看到不同的2D图像。这两图像通过视网膜传输到大脑。大脑将传输的图像合成在一起，再现出原始3D图像的深度和真实性。这种能力称为立体摄影术(stereography)，并且把应用这种摄影术的装置称为立体显示装置。

同时，可根据构成实现3D(三维)的透镜的部件来对立体显示装置进行分类。例如，把使用液晶层构建透镜的类型称为液晶电场透镜(liquid crystal fieldlens)型。

液晶显示装置一般由两个电极和设置在这两个电极之间的液晶层构成。由向这两个电极施加电压而生成的电场来驱动液晶层的液晶分子。液晶分子具有极化性(polarization)和光学各向异性。这种情况下，极化性是指当液晶分子在电场内时，分子排列方向根据电场改变，并且液晶分子中的电荷被吸引到该液晶分子的两侧。光学各向异性是指由于液晶分子的细长结构和前述分子排列方向的缘故，射出光的光路或偏振状态根据入射光的入射方向或偏振状态而变化。

因此，液晶层由于施加给两个电极的电压而表现出透射比(transmittance)差，然后能通过区分每个像素的所述差来显示图像。

近来，提出了电驱动液晶透镜，其利用液晶的属性而使液晶层能起透镜的作用。

具体地说，透镜利用空气与构造透镜的物质之间的折射率差而按位置控制入射光线的光路。如果通过按电极位置施加不同的电压而在液晶层中形成电场，由此驱动液晶层，则进入液晶层的入射光按位置而具有不同的相位变化。因此，液晶层能像真实透镜一样控制入射光的光路。

下面，将参照附图描述根据现有技术的电驱动液晶透镜。

图1是根据现有技术的电驱动液晶透镜的剖面图，图2是在构造电驱动液晶透镜时施加电压之后的电位分布的曲线。

参照图1，根据现有技术的电驱动液晶透镜由第一基板10、第二基板20、以及设置在第一基板10和第二基板20之间的液晶层30构成。

在该情形中，多个第一电极11通过以第一间距彼此间隔开而形成在第一基板10上。对于这些彼此相邻的第一电极11，从这些相邻的第一电极11中的一个第一电极11的中心到下一个第一电极11的中心的距离称为节距。使用该节距作为周期来重复形成相同图案(第一电极)。

而且，在构造成与第一基板10相对的第二基板20上形成有第二电极21。

第一电极11和第二电极21由透明金属制成。液晶层30形成在第一电极11和第二电极21之间的空间中。由于对电场的强度和分布做出反应的特性的缘故，形成液晶层30的液晶具有抛物线势表面(parabolic potential surface)，并且相应地具有和图2中所示的电驱动液晶透镜类似的相位分布。