液晶透镜、立体显示装置及智能终端制造方法及图纸

本实用新型专利技术提供一种液晶透镜，包括第一基板、第二基板、液晶层和间隙子，液晶层包括液晶分子，第一基板上设有多个第一电极、第二基板上设有第三电极，相邻两个第一电极之间还设有第二电极，各第一电极、第二电极以及第三电极分别连接至或外接至电压驱动电路，当液晶层呈现非透镜状态时，电压驱动电路向第一电极和第二电极施加相等的第一驱动电压，并同时向第三电极施加公共电压，第一驱动电压和公共电压之间的压差驱动液晶层内的液晶分子发生偏转,以使液晶分子与间隙子之间的折射率差在预设范围内；当液晶层呈现透镜状态时，电压驱动电路向第一电极施加第二驱动电压，且第二电极处于Hi‑Z状态，并同时向第三电极施加公共电压。

【技术实现步骤摘要】
液晶透镜、立体显示装置及智能终端
本技术属于立体显示
，尤其涉及液晶透镜、具有该液晶透镜的立体显示装置及智能终端。
技术介绍
人类是通过右眼和左眼所看到的物体的细微差异来感知物体的深度，从而识别出立体图像的，这种差异被称为视差。立体显示技术就是通过人为的手段来制造人的左右眼的视差，给左、右眼分别送去有视差的两幅图像，使大脑在获取了左右眼看到的不同图像之后，产生观察真实三维物体的感觉。随着人们对液晶材料认识的不断深入，采用液晶材料制成的液晶透镜具有广泛的应用，如应用于实现自由立体显示的立体显示装置。该液晶透镜主要是在液晶层的两侧的两片基板上设置两层电极，并在不同电极上加不同的电压。进而在两片基板间形成不同强度的电场，以驱动液晶分子排列而形成可变焦液晶透镜。因此只要控制相应电极上的电场强度分布，液晶透镜的折射率就会发生相应的改变，从而对屏幕像素出射光的分布进行控制，实现立体显示和2D/3D的自由切换。而液晶透镜的液晶是一种拥有2种折射率状态(no和ne)的物质，常见的寻常光的折射率no≈1.5，非寻常光的折射率ne≈1.8。液晶透镜主要是在两基板中间填充有液晶分子形成液晶层。该液晶层的厚度，也称为盒厚，会对液晶的光调节作用产生很大影响。因此，在液晶透镜的制造过程中，保证盒厚的均一性是实现高品质液晶显示的基础。为了保证盒厚的均一性，现有技术主要采用放置间隙子(或间隔物，英文名spacer)的方法。最常用间隙子制品主要有塑料系的压克力树脂微粒子与玻璃系的棒状粒子或硅氧系球状粒子等三种，目前以塑料系与玻璃系最为普遍。且我们最常用间隙子的折射率约为n＝1.5左右与液晶的非寻常光的折射率ne非常接近。该间隙子的形状近乎于圆球形。在不加电的状态下，液晶透镜处于2D状态，此时液晶分子处于平躺的状态，折射率表现为非寻常光的折射率ne＝1.8，而在两层基板间的间隙子的折射率为1.5左右，所以当从显示面板发出的光通过液晶分子和间隙子时由于两者之间的折射率差异，散射的光线会进入视场空间，在2D状态下间隙子会呈现出一定的亮点或彩点的现象，严重的影响观看的效果和舒适度。为消除2D显示易于出现的彩点或亮点现象，现有技术还提出一种在液晶透镜的一个透镜单元内采用多个电极消除2D显示时因间隙子原因引起的彩点或亮点现象，然而因需要多个电极，其制作工艺与各电极驱动控制都变得复杂。
技术实现思路
鉴于此，本技术实施例的目的在于提供一种液晶透镜、立体显示装置及智能终端，旨在解决现有技术中的液晶分子与间隙子之间折射率差异，导致在2D状态下呈现亮点或彩点现象，影响观看效果及舒适度的技术问题。本技术实施例提供一种液晶透镜，包括第一基板和第二基板及设于所述第一基板与所述第二基板之间的液晶层和间隙子，所述液晶层包括液晶分子，所述第一基板上设有多个第一电极、所述第二基板上设有第三电极，其特征在于，相邻两个所述第一电极之间还设有与所述第一电极绝缘的第二电极，各所述第一电极、第二电极以及第三电极分别连接至或外接至电压驱动电路，当所述液晶层呈现非透镜状态时，所述电压驱动电路向所述第一电极和所述第二电极施加相等的第一驱动电压，并同时向所述第三电极施加公共电压，所述第一驱动电压和所述公共电压之间的压差驱动所述液晶层内的液晶分子发生偏转,以使所述液晶分子与所述间隙子之间的折射率差在预设范围内；当所述液晶层呈现透镜状态时，所述电压驱动电路向所述第一电极施加第二驱动电压，且所述第二电极处于Hi-Z状态，并同时向所述第三电极施加公共电压。优选地，所述第一电极与所述第二电极之间的间距小于20um。优选地，所述第一电极的宽度与所述第二电极宽度不相等。优选地，所述第一电极的宽度小于等于20um。优选地，所述第一电极的宽度为15um。优选地，所述第三电极为面电极。优选地，所述第三电极为条形电极时，相邻两个所述第三电极之间的间隙宽度小于20um。优选地，相邻所述第三电极之间的间隙宽度为10um。本技术还提供一种立体显示装置，包括显示面板,还包括如如前任一项所述的液晶透镜，所述液晶透镜设置于所述显示面板的出光侧。本技术还提供一种智能终端，包括显示面板,其特征在于，还包括如前任一项所述的液晶透镜，所述液晶透镜设置于所述显示面板的出光侧。本技术实施例提供的液晶透镜、立体显示装置及智能终端，通过在液晶透镜的相邻第一电极之间设置第二电极，且通过调节施加至该第二电极的电压，可消除液晶分子与间隙子之间的折射率差异，不会在2D状态下呈现亮点或彩点现象，提升了观看效果及舒适度。附图说明图1是本技术一实施例的立体显示装置的结构示意图。图2是图1的液晶透镜处于非透镜状态时的结构示意图。图3是图1的液晶透镜处于透镜状态时的结构示意图。具体实施方式为了使本技术要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本技术，并不用于限定本技术。实施方式一请参见图1至图3，图1是本技术一实施方式的立体显示装置的结构示意图，图2是图1的液晶透镜处于非透镜状态时的结构示意图，图3是图1的液晶透镜处于透镜状态时的结构示意图。如图1所示，本技术提供的立体显示装置，包括：显示面板1和液晶透镜2，液晶透镜2设置于显示面板1的出光侧。液晶透镜2包括相对设置的第一基板21与第二基板29，第二基板29设置于第一基板21的上方，第一基板21与第二基板29之间设有液晶层和间隙子24。第一基板21上设有多个第一电极25，任意相邻两个第一电极25之间均间隔一定距离，相邻两个第一电极25之间设有第二电极26，第二电极26与第一电极25平行且绝缘，第二基板29上设有第三电极22。立体显示装置工作时，将第三电极22作为公共电极。各第一电极25、第二电极26以及第三电极22分别连接至电压驱动电路。请进一步参见图2，当液晶层呈现非透镜状态时，电压驱动电路向第一电极25和所述第二电极26施加相等的第一驱动电压，并同时向所述第三电极22施加公共电压，第一驱动电压和公共电压之间的压差产生电场强度相等的第一电场，第一电场驱动液晶层内的液晶分子23发生偏转,以使液晶分子23与间隙子24之间的折射率差在预设范围内，满足预设范围的条件是间隙子24的折射率与液晶分子23折射率之间的差值小于0.1，此时，液晶分子23的折射率接近于间隙子24的折射率，因此，当显示面板1发出的光线经过液晶分子23和间隙子24时，不会产生光的折射，解决了现有的液晶层呈现非透镜状态时，因液晶分子23与间隙子24的折射率不同，光线在经过间隙子24时发生折射，造成人眼观看立体显示装置时，在间隙子24处出现亮点的问题。具体地，液晶分子23的阈值电压为vth，第一驱动电压为u0,且1.5vth≤u0≤4vth。在常温状态下，液晶分子23的阈值电压vth在2.6v左右，第一电压u0大于液晶分子23的阈值电压vth，确保液晶透镜2中的所有液晶分子23在第一电场的作用下，液晶分子23均发生相同程度的偏转，并使得液晶分子23与间隙子24之间的折射率差在预设范围内，不仅解决了液晶分子23与间隙子24因折射率差，在间隙子24处出现亮点的问题，同时不会影响本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种液晶透镜，包括第一基板和第二基板及设于所述第一基板与所述第二基板之间的液晶层和间隙子，所述液晶层包括液晶分子，所述第一基板上设有多个第一电极、所述第二基板上设有第三电极，其特征在于，相邻两个所述第一电极之间还设有与所述第一电极绝缘的第二电极，各所述第一电极、第二电极以及第三电极分别连接至或外接至电压驱动电路，当所述液晶层呈现非透镜状态时，所述电压驱动电路向所述第一电极和所述第二电极施加相等的第一驱动电压，并同时向所述第三电极施加公共电压，所述第一驱动电压和所述公共电压之间的压差驱动所述液晶层内的液晶分子发生偏转,以使所述液晶分子与所述间隙子之间的折射率差在预设范围内；当所述液晶层呈现透镜状态时，所述电压驱动电路向所述第一电极施加第二驱动电压，且所述第二电极处于Hi‑Z状态，并同时向所述第三电极施加公共电压。

【技术特征摘要】
1.一种液晶透镜，包括第一基板和第二基板及设于所述第一基板与所述第二基板之间的液晶层和间隙子，所述液晶层包括液晶分子，所述第一基板上设有多个第一电极、所述第二基板上设有第三电极，其特征在于，相邻两个所述第一电极之间还设有与所述第一电极绝缘的第二电极，各所述第一电极、第二电极以及第三电极分别连接至或外接至电压驱动电路，当所述液晶层呈现非透镜状态时，所述电压驱动电路向所述第一电极和所述第二电极施加相等的第一驱动电压，并同时向所述第三电极施加公共电压，所述第一驱动电压和所述公共电压之间的压差驱动所述液晶层内的液晶分子发生偏转,以使所述液晶分子与所述间隙子之间的折射率差在预设范围内；当所述液晶层呈现透镜状态时，所述电压驱动电路向所述第一电极施加第二驱动电压，且所述第二电极处于Hi-Z状态，并同时向所述第三电极施加公共电压。2.如权利要求1所述的液晶透镜，其特征在于：所述第一电极与所述第二电极之间的间距小于...

【专利技术属性】
技术研发人员：王红磊，宫晓达，
申请(专利权)人：深圳超多维光电子有限公司，
类型：新型
国别省市：广东,44