[发明专利]一种一/二维可切换液晶透镜阵列

说明书

本发明提出一种一/二维可切换液晶透镜阵列，该液晶透镜阵列由上至下依次为：上基板、上介电层、上液晶层、半波片、下液晶层、下介电层和下基板。所述的半波片的光轴方向与入射光偏振方向呈45°角；所述的液晶层采用向列相液晶，上下两液晶层可分别进行驱动。玻璃基板上的像素电极和公共电极依次间隔分布，形成共面转换型(IPS)液晶盒的电极分布。上下基板平行排列，但两基板形成90°的夹角。该液晶透镜阵列的制作工艺简单，可同时提供透镜阵列一/二维可切换和一维透镜阵列排列方向可转换的功能。

技术领域

本发明涉及立体显示领域，具体为一种一/二维可切换液晶透镜阵列。

背景技术

裸眼3D显示因其无需其他辅助设备即可观看到3D影像的便利性而备受推崇。在众多的裸眼3D显示中，采用液晶透镜的裸眼3D显示因其独有的优良特性而受到人们的广泛关注。

液晶透镜具有可调谐性，通过控制外加电场，可实现2D/3D的画面转换，在人们观看3D影像时，可以将画面和文字分别进行3D和2D的显示，这样可以在观看3D画面的同时不影响文字的分辨率，同时这项功能也可以作为2D显示器的辅助功能，使2D显示器也可实现3D影像的播放；对比一般的柱透镜，液晶透镜没有对显示器的特定像素进行遮挡，因此不影响显示器的亮度，因此可以实现显示器的高亮度显示。

为了达到与理想透镜相位分布匹配良好的液晶透镜，现阶段的液晶透镜制作工艺或驱动都较为复杂，尤其是二维液晶透镜阵列，往往需要特殊的凸起结构或开孔电极。一维透镜阵列又只能提供单方向的视差，无法同时满足显示器横屏和竖屏的3D显示。

发明内容

本发明意在提供一种液晶透镜阵列结构，简化目前液晶透镜制作工艺的同时提供透镜阵列一/二维可切换和一维透镜阵列排列方向可转换的功能。

本发明的一/二维可切换液晶透镜阵列由上至下依次为：上基板、上介电层、上液晶层、半波片、下液晶层、下介电层和下基板。

所述的上基板包括上玻璃基板，上像素电极和上公共电极，两电极依次交叉分布在玻璃基板的下表面；所述的下基板包括下玻璃基板，下公共电极和下像素电极，两电极依次交叉分布在玻璃基板的上表面。

所述的公共电极与像素电极为氧化铟锡(ITO)透明电极，电极的厚度为0.08~0.12μm，电极宽度为40~100μm，电极间隙为20~50μm。

所述的介电层厚度为8~12μm，介电常数为9~11，起着对液晶分子排列取向和均匀液晶层中电场分布的作用，使液晶层在驱动后的相位差分布更接近理想透镜的相位差分布。

所述的液晶层采用向列相液晶材料，液晶层厚度为5~15μm。

所述的半波片的光轴方向与入射光偏振方向呈45°，光波通过半波片后的偏振方向旋转90°。半波片的厚度为180~200μm，还起着隔绝上下两层液晶之间电场的作用。

与现有技术相比，本发明的有益效果是:基于目前工艺技术发展十分成熟的共面转换型(IPS)液晶盒来制作液晶透镜，上下两基板完全相同，在封装成盒时只需保证两基板的夹角为90°即可，不存在对位问题，因此工艺方法简单；

本发明的一/二维可切换液晶透镜阵列与2D显示器耦合构成3D显示器时，可实现一维方向视差的3D显示和二维方向的3D显示，且两种3D显示器均具有2D显示和3D显示的切换功能。

下述的参考附图和实施例说明是以详细解释本发明为目的，而不是作为本发明设计范围的设定。

附图说明

图1是实施例提出的液晶透镜的结构图,图1(a)是液晶透镜的剖面结构图，图1(b)是液晶透镜上基板的俯视图，图1(c)是液晶透镜下基板的俯视图。

图2是实施例提出的液晶透镜在驱动电压为20V时与理想透镜的折射率差分布对比图。