[发明专利]透镜结构

说明书

技术领域

本发明是有关于一种光学结构，且特别是有关于一种透镜结构。

背景技术

近年来，随着显示技术的不断进步，使用者对于显示器的显示质量(如影像分辨率、色彩饱和度等)的要求也越来越高。然而，除了高影像分辨率以及高色彩饱和度之外，为了满足使用者观看真实影像的需求，亦发展出能够显示出立体影像的显示器。由液晶透镜(liquid crystal lens，或称为折射率渐变型透镜(gradient-index lens，GRIN lens))所构成的立体显示器为目前广泛使用的立体显示装置之一。由于在传统的液晶透镜立体显示器中液晶分子的倾倒方向不一致，因此导致容易产生液晶不连续线(disclination line)，进而造成影像干扰(crosstalk)及波纹(mura)现象而有显示质量不良的问题。

发明内容

本发明提供一种透镜结构，当在显示装置中配置有此透镜结构时，可避免液晶不连续线的产生，且可提高立体显示装置的显示质量。

本发明提供一种透镜结构，包括多个透镜单元。各透镜单元包括：上基板、下基板、非等向性双折射介质、电极膜、中心电极、中心电极以及至少一组侧电极。上基板以及下基板彼此相对向设置。非等向性双折射介质位于上基板与下基板之间。电极膜位于上基板上，且电极膜的电压为Vtop。中心电极位于下基板上，且中心电极的电压为Vc。边缘电极位于下基板上且位于中心电极的两侧，且边缘电极的电压为Ve。至少一组侧电极位于下基板上，且至少一组侧电极设置于中心电极与边缘电极之间。每一组侧电极包括主电极以及位于主电极两侧的第一辅助电极及第二辅助电极。主电极的电压为Vf，第一辅助电极的电压为Vm，且第二辅助电极的电压为Vfm，其中Vf>Vc>Ve，Vf>Vtop>Ve，且Vf>Vm>Ve。上基板与下基板之间形成电场分布，电场分布使非等向性双折射介质构成菲涅尔(Fresnel)透镜。

其中该非等向性双折射介质的一起始电压为Vt，且∣Vt∣>∣Vtop-Vc∣。

其中，Vf–Vfm>(Vf–Ve)/6。

其中，每一组侧电极的该主电极位于该第一辅助电极与该第二辅助电极之间，该第一辅助电极位于该主电极与该边缘电极之间，且该第二辅助电极位于该主电极与该中心电极之间。

其中，每一组侧电极的该主电极与该第二辅助电极之间具有一狭缝，该狭缝宽度为D，每一个透镜单元的间距为P，且D/P≦5％。

其中，每一组侧电极的该第二辅助电极具有一宽度W，每一个透镜单元的间距为P，且W/P≦5％。

其中，该中心电极包括一中心子电极以及位于该中心子电极两侧的N个右侧子电极以及N个左侧子电极。

其中，该中心子电极的电压为Vc，第N个右侧子电极以及第N个左侧子电极的电压为Vn，其中Vc<V1<Vn-1<Vn。

其中，Vc<Vn<Vfm<Vf。

其中，该边缘电极包括一右边缘电极以及一左边缘电极，对应设置于该中心电极的两侧；以及所述至少一组侧电极包括至少一组右侧电极以及至少一组左侧电极，分别设置于该中心电极与该右边缘电极之间以及该中心电极与该左边缘电极之间。

其中，每一组右侧电极包括一右侧主电极以及位于该右侧主电极两侧的一第一右侧辅助电极及一第二右侧辅助电极；以及每一组左侧电极包括一左侧主电极以及位于该左侧主电极两侧的一第一左侧辅助电极及一第二左侧辅助电极。

其中，该右边缘电极、该左边缘电极、所述至少一组右侧电极以及所述至少一组左侧电极彼此呈镜像对称排列。

基于上述，由于在本发明的透镜结构中液晶分子的倾倒方向较佳，因此当将本发明的透镜结构用于例如是立体显示装置时，可避免液晶不连续线的产生，且不会造成影像干扰及波纹现象，进而可提高立体显示装置的显示质量。

以下结合附图和具体实施例对本发明进行详细描述，但不作为对本发明的限定。

附图说明

图1是依照本发明的一实施例的立体显示装置的剖面示意图。

图2是依照本发明的第一实施例的透镜结构的透镜单元的剖面示意图。

图3A至3C分别是根据本发明的三个实施例绘示对图2的透镜单元施予电压时，透镜单元中各电极的电压示意图。

图4是依照本发明的第二实施例的透镜结构的透镜单元的剖面示意图。

图5A至5C分别是根据本发明的三个实施例绘示对图4的透镜单元中施予电压时，透镜单元各电极的电压示意图。