液晶光阀及立体显示装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及裸眼3D显示技术领域，尤其是涉及一种液晶光阀及立体显示装置。该液晶光阀包括组合透镜、粘合剂和偏光装置，所述组合透镜的下表面与偏光装置的上表面之间通过粘合剂进行面贴合；其中，所述组合透镜至少包括菲涅尔凹透镜阵列和菲涅尔凸透镜阵列，所述菲涅尔凹透镜阵列和菲涅尔凸透镜阵列之间的凹凸面互补，所述菲涅尔凹透镜阵列的凹面和所述菲涅尔凸透镜阵列的凸面贴合并固定。该液晶光阀可以解决现有技术中存在的良率及成本的技术问题。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及裸眼3D显示
，尤其是涉及一种液晶光阀及立体显示装置。
技术介绍
不需要佩戴特殊眼镜的立体显示技术叫做裸眼3D显示技术。它不需要观察者佩戴笨重、繁琐的辅助眼镜装置，使观察者观看立体图像更加方便、灵活和轻松，因此受到广泛关注。裸眼3D显示技术是当前及以后显示技术重要的发展方向，也是虚拟现实技术的重要组成部分。目前，两种主流的裸眼3D技术是：狭缝光栅式和柱镜光栅式，它们都是基于双目水平视差原理实现的。图1所示为现有的狭缝光栅裸眼3D显示原理示意图。该立体显示装置包括：用于提供图像光的显示面板11和位于显示面板11的显示面之前的狭缝光栅12。其中，狭缝光栅12是由遮光条和挡光条相间周期性排列组成。显示面板11的奇数列和偶数列分别显示右眼图像和左眼图像，狭缝光栅12将显示面板11显示的左、右眼图像分别提供给观看者的左、右眼，然后经大脑对左右眼图像进行融合，感受到具有纵深感的立体图像。图2所示为现有的柱镜光栅裸眼3D显示原理示意图。该立体显示装置包括：用于提供图像光的显示面板21和位于显示面板21的显示面之前的柱镜光栅22。柱镜光栅是由众多完全相同的柱透镜周期性排列组成。显示面板21的奇数列和偶数列分别显示右眼图像和左眼图像，柱镜光栅22将显示面板21显示的左、右眼图像分别提供给观看者的左、右眼，然后经大脑对左右眼图像进行融合，感受到具有纵深感的立体图像。在上述两种技术中，狭缝光栅裸眼3D显示技术由于挡光，从而使得光损失50％以上，体验舒适度不佳；而柱镜光栅裸眼3D显示技术光线透过率达到90％以上，观看3D舒适度俱佳。因此，柱镜方式是目前广泛被采用的实现方式。从平面显示向裸眼3D显示的升级换代，是一个循序渐进的过程，因此需要开发能进行2D/3D切换的裸眼3D技术。考虑到现有裸眼立体显示技术方案的成熟度以及与2D显示的兼容性，在显示面板前放置一偏振装置和一片组合透镜。偏振装置开启的时候，通过组合透镜的分光作用，使得3D片源的双目图像分别投射到不同的区域，从而观察者能接收到视差立体图像对，产生深度感知。当偏振装置关闭时，组合透镜就失去了分光作用，恢复到普通的2D平面显示。而组合透镜的制作需要液晶材料，显示尺寸越大，组合透镜的焦距也越大，相应地厚度也越大。随着液晶层厚度的增加，容易引起涂布不均，流平时引起彩斑和水波纹等不良，工艺比较复杂，成本较高，难以规模化生产，不利于市场推广。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种液晶光阀及立体显示装置，以解决现有技术中存在的良率及成本的技术问题。为解决上述技术问题，本专利技术提供的液晶光阀包括组合透镜、粘合剂和偏光装置，所述组合透镜的下表面与偏光装置的上表面之间通过粘合剂进行面贴合；其中，所述组合透镜至少包括菲涅尔凹透镜阵列和菲涅尔凸透镜阵列，所述菲涅尔凹透镜阵列和菲涅尔凸透镜阵列之间的凹凸面互补，所述菲涅尔凹透镜阵列的凹面和所述菲涅尔凸透镜阵列的凸面贴合并固定。进一步地，所述菲涅尔凹透镜阵列设置于所述菲涅尔凸透镜阵列的上方，所述菲涅尔凹透镜阵列的材料为单折射率材料，所述菲涅尔凸透镜阵列所选材料具有双折射特性，并且为正性材料。进一步地，所述菲涅尔凹透镜阵列设置于所述菲涅尔凸透镜阵列的下方，所述菲涅尔凸透镜阵列的材料为单折射率材料，所述菲涅尔凹透镜阵列所选材料具有双折射特性，并且为负性材料。进一步地，所述组合透镜还包括用于成型所述菲涅尔凹透镜阵列或菲涅尔凸透镜阵列的基材；在所述菲涅尔凹透镜阵列设置于所述菲涅尔凸透镜阵列的上方时，所述菲涅尔凹透镜阵列通过紫外固化胶在所述基材上成型获得；在所述菲涅尔凹透镜阵列设置于所述菲涅尔凸透镜阵列的下方时，所述菲涅尔凸透镜阵列通过紫外固化胶在所述基材上成型获得。进一步地，所述菲涅尔凹透镜阵列包括分别沿X轴依次排列延伸的多个第一微透镜单元，每个第一微透镜单元以横切面中心且平行于Z轴方向的中心线左右对称；所述菲涅尔凸透镜阵列包括分别沿X轴依次排列延伸的多个第二微透镜单元，每个第二微透镜单元以横切面中心且平行于Z轴方向的中心线左右对称。进一步地，所述偏光装置包括第一基板与第二基板，所述第一基板与所述第二基板正对设置，在所述第一基板上设置有第一电极，在所述第二基板上设置有第二电极，在所述第一电极之上设置有第一取向膜，在所述第二电极之上设置有第二取向膜，在所述第一取向膜和第二取向膜之间设有液晶层，所述第一取向膜和第二取向膜的摩擦方向相互垂直，并且所述第二取向膜的摩擦方向与2D显示面板出射光的偏振方向平行。进一步地，在所述第一电极和第二电极之间还包括电压控制模块。进一步地，所述偏光装置还包括设置在第一基板与第二基板边缘用于封装液晶层周边的封框胶。进一步地，所述粘合剂为光学双面胶、紫外固化胶或热熔胶。本专利技术还提供一种立体显示装置，其包括依次设置的背光模组、显示面板和所述的液晶光阀。采用上述技术方案，本专利技术具有如下有益效果：一、减小3D串扰：通过使用菲涅尔透镜作为光学分光器件，准直性好，能够大大减小左右眼图像的串扰，改善观看3D的舒适度。二、降低成本：通过使用菲涅耳透镜作为光学分光器件，把单个透镜单元分为几部分，减小了填充液晶层的厚度，节省了使用的液晶材料成本，同时使良率有所提高。三、提高生产效率：通过直接在液晶盒上成型双折射透镜膜，进少了撕膜和贴合环节，大幅度提高了生产效率。附图说明为了更清楚地说明本专利技术具体实施方式或现有技术中的技术方案下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为现有的狭缝光栅裸眼3D显示原理示意图；图2为现有的柱镜光栅裸眼3D显示原理示意图；图3为本专利技术实施例一的液晶光阀的结构示意图；图4为本专利技术实施例一的菲涅尔凹透镜阵列示意图；图5为本专利技术实施例一的液晶光阀制作流程图；图6为本专利技术实施例二的液晶光阀的结构示意图；图7为本专利技术实施例二的菲涅尔凸透镜阵列示意图；图8为本专利技术实施例二的液晶光阀制作流程图；图9为本专利技术实施例三的立体显示装置结构是示意图；图10为本专利技术实施例三的立体显示装置2D/3D显示状态示意图。附图标记：11-显示面板； 12-狭缝光栅； 21-显示面板；22-柱镜光栅； 100-组合透镜； 101-基材；102-菲涅尔凹透镜阵列； 103-菲涅尔凸透镜阵列； 200-粘合剂；300-偏光装置； 301-第一基板； 302-第二基板；303-第一电极； 304-第二电极； 305-第一取向膜；306-第二取向膜； 307-液晶层； 1000-背光模组；1021-第一凹透镜子单元； 1022-第二凹透镜子单元；1023-第三凹透镜子单元； 1024-第四凹透镜子单元；1025-第五凹透镜子单元； 1031-第一凸透镜子单元；1032-第二凸透镜子单元； 1033-第三凸本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种液晶光阀，其特征在于，包括组合透镜、粘合剂和偏光装置，所述组合透镜的下表面与偏光装置的上表面之间通过粘合剂进行面贴合；其中，所述组合透镜至少包括菲涅尔凹透镜阵列和菲涅尔凸透镜阵列，所述菲涅尔凹透镜阵列和菲涅尔凸透镜阵列之间的凹凸面互补，所述菲涅尔凹透镜阵列的凹面和所述菲涅尔凸透镜阵列的凸面贴合并固定。

【技术特征摘要】
1.一种液晶光阀，其特征在于，包括组合透镜、粘合剂和偏光装置，所述组合透镜的下表面与偏光装置的上表面之间通过粘合剂进行面贴合；其中，所述组合透镜至少包括菲涅尔凹透镜阵列和菲涅尔凸透镜阵列，所述菲涅尔凹透镜阵列和菲涅尔凸透镜阵列之间的凹凸面互补，所述菲涅尔凹透镜阵列的凹面和所述菲涅尔凸透镜阵列的凸面贴合并固定。2.根据权利要求1所述的液晶光阀，其特征在于，所述菲涅尔凹透镜阵列设置于所述菲涅尔凸透镜阵列的上方，所述菲涅尔凹透镜阵列的材料为单折射率材料，所述菲涅尔凸透镜阵列所选材料具有双折射特性，并且为正性材料。3.根据权利要求1所述的液晶光阀，其特征在于，所述菲涅尔凹透镜阵列设置于所述菲涅尔凸透镜阵列的下方，所述菲涅尔凸透镜阵列的材料为单折射率材料，所述菲涅尔凹透镜阵列所选材料具有双折射特性，并且为负性材料。4.根据权利要求1-3中任一项所述的液晶光阀，其特征在于，所述组合透镜还包括用于成型所述菲涅尔凹透镜阵列或菲涅尔凸透镜阵列的基材；在所述菲涅尔凹透镜阵列设置于所述菲涅尔凸透镜阵列的上方时，所述菲涅尔凹透镜阵列通过紫外固化胶在所述基材上成型获得；在所述菲涅尔凹透镜阵列设置于所述菲涅尔凸透镜阵列的下方时，所述菲涅尔凸透镜阵列通过紫外固化胶在所述基材上成型获得。5.根据权利要求4所述的液晶光...

【专利技术属性】
技术研发人员：张春光，顾开宇，李应樵，
申请(专利权)人：宁波万维显示科技有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33