菲涅尔液晶透镜面板、其制备方法及应用其的3D显示器技术

本发明专利技术提供了一种用于裸眼立体显示的菲涅尔液晶透镜面板、其制备方法及应用其的3D显示器。该菲涅尔液晶透镜面板包括：第一基板；第二基板，包括：相对于第一透明基板设置的第二透明基板及形成于其内侧面的第二电极；液晶层，填充于第一基板和第二基板之间的空间，其被分为多个透镜区域；以及多个间隙子，位于相邻透镜区域的交界处；对于一透镜区域而言，在该透镜区域内的第二电极施加不同的驱动电压，使该透镜区域的液晶形成菲涅尔液晶透镜，在该菲涅尔液晶透镜的两旁瓣之间，设置有固定于第二基板内侧的绝缘阻隔包。本发明专利技术中，菲涅尔液晶透镜相邻旁瓣的交界处采用绝缘阻隔包隔开，减小了透镜区域内的串扰。

【技术实现步骤摘要】
菲涅尔液晶透镜面板、其制备方法及应用其的3D显示器
本专利技术涉及液晶显示
，尤其涉及一种用于裸眼立体显示的菲涅尔液晶透镜面板、其制备方法及应用其的3D显示器。
技术介绍
人类的视觉是立体的，即每只眼睛所看见的世界的图像稍有不同。大脑融合这两幅图像(称之为立体配对)，以给出景深的感觉。3D立体显示的原理是：向每只眼睛重放与观看现实世界的景象所看到的独立图像(通常是平面的)，大脑对两幅独立图像再次融合该立体配对，以给出图像中的景深感觉，即立体效果。在实现立体显示众多的技术当中，祼眼立体显示由于无需观看者使用眼镜的优点使得它在立体显示领域中备受青睐。目前，实现祼眼立体显示技术的主要方式是通过在显示面板前设置光栅，在水平方向上将显示面板的像素单元分割为奇数列像素和偶数列像素，从而为观看者的左右眼分别提供两幅不同的图像，利用观看者左眼图像和右眼图像的视差效应形成景深，进而产生立体显示效果。现有的光栅包括黑白视差障碍光栅和柱状物理透镜等。然而，由于普通光栅的光距不可调节，只能限制观众在某个特定的观看距离范围内观看，灵活性和观看距离有限，这限制了光栅式立体显示技术在生活中的应用。为此，业界开发了可以通过电压调节光栅栅距的液晶障碍光栅和液晶透镜。图1为现有技术采用液晶透镜的裸眼立体显示液晶面板的水平剖面示意图。请参照图1，该裸眼立体显示液晶面板自后至前包括：2D显示面板100和3D透镜面板。该2D显示面板100包括：第三玻璃基板110、第四玻璃基板120以及填充于两者之间的液晶层130。该2D显示面板100在现有技术中已经非常常见，此处不再详细说明。在第三玻璃基板110的上层，设置有上偏光片111。该3D透镜面板包括：上玻璃基板200、下玻璃基板300以及填充于两者之间的液晶材料400。下玻璃基板300通过粘结层112固定于2D显示面板100上层的上偏光片111上，在上玻璃基板200的内侧面设置面状的第一电极210，在其相对的下玻璃基板300的内侧面设置长条状的第二电极310。其中，在第一电极210和第二电极310之间施加驱动电压，在驱动电压作用下，液晶分子进行偏转，在预设区域内不同位置施加不同的驱动电压，液晶分子的偏转方向不同，从而形成梯度折射率分布式液晶透镜，即格林液晶透镜(GRINElens)。在该GRINElens的作用下，2D显示面板的部分画面投射至左眼，另一部分画面投射至右眼，通过将左眼和右眼的可视画面分开，使观众看到3D影像。然而，对于图1所示的裸眼立体显示液晶面板而言，由于液晶材料的折射率仅为0.1左右，导致其盒厚太大。而大盒厚液晶面板不仅增加了工艺难度和成本，并且不利于市场的推广。采用菲涅尔透镜代替GRINElens已经成为减小裸眼3D显示液晶面板厚度中最有前景的技术。图2A为菲涅尔透镜和传统GRINElens结构关系的示意图。请参照图2A，菲涅尔透镜将梯度折射率变化透镜切割成多个同心圆的环形透镜，并将基准面下移至同一水平位置，而表面的弯曲度同梯度折射率变化透镜，如此一来，液晶透镜厚度可以大大降低。图2B为采用菲涅尔透镜的液晶面板是剖面示意图。请参照图2B，两基板之间的填充液晶材料，该液晶材料被分为若干个透镜区域。对于一透镜区域而言，在该透镜区域内不同的第二电极施加不同的驱动电压，从而使该透镜区域的液晶形成菲涅尔液晶透镜。该菲涅尔液晶透镜的每一个折射率连续的部分称为一旁瓣，如图2B中431、432所示。然而，在现有技术中，菲涅尔液晶透镜相邻旁瓣之间经常有重叠或者交叉的区域存在，两者之间的界限不是特别明晰，导致透镜区域内部产生串扰，应折射到左眼的光线折射到右眼，反之亦反，严重影响了3D显示效果。此外，现有技术菲涅尔液晶透镜面板中，上、下玻璃基板之间采用球形间隙子来支撑，由于球形间隙子位置不固定，经常会移动到液晶透镜的中间区域，进一步增大了立体显示的串扰。
技术实现思路
(一)要解决的技术问题鉴于上述技术问题，本专利技术提供了一种用于裸眼立体显示的菲涅尔液晶透镜面板、其制备方法及应用其的3D显示器，以菲涅尔液晶透镜面板的串扰。(二)技术方案根据本专利技术的一个方面，提供了一种用于裸眼立体显示的菲涅尔液晶透镜面板。该菲涅尔液晶透镜面板包括：第一基板，包括：第一透明基板及形成于其内侧面的第一电极；第二基板，包括：相对于第一透明基板设置的第二透明基板及形成于其内侧面的第二电极；液晶层，填充于第一基板和第二基板之间的空间，其被分为多个透镜区域；以及多个间隙子，位于相邻透镜区域的交界处；其中，对于一透镜区域而言，在该透镜区域内的第二电极施加不同的驱动电压，使该透镜区域的液晶形成菲涅尔液晶透镜，在该菲涅尔液晶透镜的两旁瓣之间，设置有固定于第二基板内侧的绝缘阻隔包。优选地，本专利技术菲涅尔液晶透镜面板中，间隙子和绝缘阻隔包的材料均为树脂材料。优选地，间隙子和绝缘阻隔包的材料为相同的树脂材料；该树脂材料的透过率大于90％，粘度大于10mpa.s。优选地，本专利技术菲涅尔液晶透镜面板中，绝缘阻隔包呈条带状，其剖面形状为梯形、矩形或三角形。优选地，绝缘阻隔包的剖面形状为梯形，该梯形满足：H2＜H，L22≤L21＜L其中，H为菲涅尔液晶透镜面板的盒厚，L为第二电极的宽度，H2、L21、L22分别为等腰梯形的高度、底边长度和顶边长度。优选地，本专利技术菲涅尔液晶透镜面板中，在同一菲涅尔透镜中，两侧的绝缘阻隔包相互对称。优选地，本专利技术菲涅尔液晶透镜面板中，间隙子固定于第一基板和/或第二基板朝向液晶层的一侧。优选地，本专利技术菲涅尔液晶透镜面板中，间隙子固定于第二基板的内侧，其形状为：圆台状、圆柱状、棱柱状或棱台状。优选地，本专利技术菲涅尔液晶透镜面板中，间隙子的形状为圆台状或棱台状，其剖面形状为梯形，该梯形满足：H≤H1≤1.1H，L11≤5H，L12≤3H，L12≤L11其中，H为菲涅尔液晶透镜面板的盒厚，H1、L11、L12分别为梯形的高度、底边长度和顶边长度。优选地，本专利技术菲涅尔液晶透镜面板中，间隙子由上下相互对准的两部分组成，其中：第一部分固定于第二基板的内侧，其高度与绝缘阻隔包的高度相同；第二部分固定于第一基板的内侧，其与第一部分的位置相互对应。优选地，本专利技术菲涅尔液晶透镜面板中，间隙子的第一部分的形状为圆台状，其横截面为梯形，间隙子的第二部分的形状为倒圆台状，其横截面为倒梯形。优选地，本专利技术菲涅尔液晶透镜面板中，对于间隙子的第一部分和第二部分：H≤H11+H12≤1.1H其中，H为菲涅尔液晶透镜面板的盒厚，H11和H12分别间隙子的第一部分和第二部分的高度。优选地，本专利技术菲涅尔液晶透镜面板中，第一透明基板的内侧面具有面状分布的第一电极，第二透明基板的内侧面具有多个条带状分布的第二电极；对于一透镜区域而言，其至少跨越三条第二电极，在不同的第二电极施加不同的驱动电压，从而使该透镜区域的液晶形成菲涅尔液晶透镜；第一透明基板和第二透明基板均为玻璃基板，第一电极和第二电极的材料均为掺锡氧化铟。根据本专利技术的一个方面，提供了一种上述菲涅尔液晶透镜面板的制备方法。该制备方法包括：步骤A：在第二透明基板上形成第二电极，形成第二基板；步骤B：在第二基板上涂布树脂材料；步骤C：对涂布的树脂材料进行刻蚀，在预设的间隙子和绝缘阻隔包的位置形成高度为H1的间本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种菲涅尔液晶透镜面板，其特征在于，包括：第一基板，包括：第一透明基板(200)及形成于其内侧面的第一电极(210)；第二基板，包括：相对于所述第一透明基板(200)设置的第二透明基板(300)及形成于其内侧面的第二电极(310)；液晶层(400)，填充于所述第一基板和第二基板之间的空间，其被分为多个透镜区域；以及多个间隙子(410)，位于相邻透镜区域的交界处；其中，对于一透镜区域而言，在该透镜区域内的第二电极施加不同的驱动电压，使该透镜区域的液晶形成菲涅尔液晶透镜，在该菲涅尔液晶透镜的两旁瓣之间，设置有固定于所述第二基板内侧的绝缘阻隔包(421～425)。

【技术特征摘要】
1.一种菲涅尔液晶透镜面板，其特征在于，包括：第一基板，包括：第一透明基板(200)及形成于其内侧面的第一电极(210)；第二基板，包括：相对于所述第一透明基板(200)设置的第二透明基板(300)及形成于其内侧面的第二电极(310)；液晶层(400)，填充于所述第一基板和第二基板之间的空间，其被分为多个透镜区域；以及多个间隙子(410)，位于相邻透镜区域的交界处；所述间隙子(410)固定于第一基板和/或第二基板朝向液晶层的一侧；其中，对于一透镜区域而言，在该透镜区域内的第二电极施加不同的驱动电压，使该透镜区域的液晶形成菲涅尔液晶透镜，在该菲涅尔液晶透镜的两旁瓣之间，设置有固定于所述第二基板内侧的绝缘阻隔包(421～424)；所述间隙子(410)和绝缘阻隔包(421～424)的材料均为树脂材料。2.根据权利要求1所述的菲涅尔液晶透镜面板，其特征在于，所述间隙子(410)和绝缘阻隔包(421～424)的材料为相同的树脂材料；该树脂材料的透过率大于90％，粘度大于10mpa.s。3.根据权利要求1所述的菲涅尔液晶透镜面板，其特征在于，所述绝缘阻隔包呈条带状，其剖面形状为梯形、矩形或三角形。4.根据权利要求3所述的菲涅尔液晶透镜面板，其特征在于，所述绝缘阻隔包的剖面形状为梯形，该梯形满足：H2＜H，L22≤L21＜L其中，H为所述菲涅尔液晶透镜面板的盒厚，L为第二电极(310)的宽度，H2、L21、L22分别为等腰梯形的高度、底边长度和顶边长度。5.根据权利要求3所述的菲涅尔液晶透镜面板，其特征在于，在同一菲涅尔透镜中，两侧的绝缘阻隔包相互对称。6.根据权利要求1所述的菲涅尔液晶透镜面板，其特征在于，所述间隙子(410)固定于第二基板的内侧，其形状为：圆台状、圆柱状、棱柱状或棱台状。7.根据权利要求6所述的菲涅尔液晶透镜面板，其特征在于，所述间隙子(410)的形状为圆台状或棱台状，其剖面形状为梯形，该梯形满足：H≤H1≤1.1H，L11≤5H，L12≤3H，L12≤L11其中，H为所述菲涅尔液晶透镜面板的盒厚，H1、L11、L12分别为所述梯形的高度、底边长度和顶边长度。8.根据权利要求1所述的菲涅尔液晶透镜面板，其特征在于，所述间隙子由上下相互对准的两部分组成，其中：第一部分固定于所述第二基板的内侧，其高度与所述绝缘阻隔包的高度相同；第二部分固定于所述第一基板的内侧，其与所述第一部分的位置相互对应。9.根据权利要求8所述的菲涅尔液晶透镜面板，其特征在于，所述间隙子的第一部分的形状为圆台状，其横截面为梯形，所述间隙子的第二部分的形状为倒圆台状，其横截面为倒梯形。10.根据权利要求8所述的菲涅尔液晶透镜面板，其特征在于，对于所述间隙子的第一部分和第二部分：H≤H11+H12≤1.1H其中，H为所述菲涅...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴坤，
申请(专利权)人：京东方科技集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11