电驱动液晶透镜及其立体显示器件制造技术

本发明专利技术公开一种电驱动液晶透镜及其立体显示器件。该透镜包括：第一和第二基板，其被设置成相互面对并具有节距相互不同的多个第一和第二透镜区域；多个第一电极，在一个方向上分别形成在第一基板的第一透镜区域；第二电极，在一个方向上分别形成在第二基板的第二透镜区域；电压源，其用于产生第一电压组、第二电压组以及公共电压，其中该第一电压组中相互不同的电压被施加到从该第一透镜区域的中心到边缘部分的第一电极，该第二电压组中相互不同的电压被施加到从该第二透镜区域的中心到边缘部分的第二电极，该公共电压被应用到该第一电压组或第二电压组；和被填充在所述第一和第二基板之间的液晶层。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种电驱动液晶透镜，更具体地，涉及一种其中微划分电极(micro division electrode)被应用到上、下基板且电压条件随着立体3D图像显示的画面数量而 变化从而实现多画面显示的电驱动液晶透镜及其立体显示器件。
技术介绍
可以预见，基于超快速通信网络构造的用于更快速信息传输的服务将从简单的 “听说”服务诸如电话服务发展成以用于高速处理字符、语音和图像的数字终端为中心的 “视听”多媒体型服务，并且期望最终将其开发成空间真实的3维立体信息通信服务，其能够 获得超越时间和空间的真实、立体的观看、感受和享受。一般而言，基于通过两只眼睛得到的立体视角的原理实现表现3维的立体图像， 其中由于两只眼睛的位置差别(其相互间隔约65mm)，S卩，具有双眼视差，因此左眼和右眼 会看见相互稍有不同的图像。由于两眼之间的差异导致的这种图像差异被称作双眼像差。 通过利用双眼像差使左眼仅看到左眼图像并且使右眼仅看到右眼图像，三维立体显示器件 使得用户由于双眼像差具有立体感觉。也就是说，使得左/右眼分别看见相互不同的二维图像，如果将两个图像通过视 网膜传送到大脑，则大脑精确组合这两个图像，产生深度感知和真实的原始三维图像的感 知。这种能力通常被称作立体摄影，且应用了立体摄影的器件被称作立体显示器件。同时，可基于实现3D(3维)的透镜元件分类立体显示器件。作为实例，具有液晶 层的透镜系统被称作电驱动液晶透镜系统。通常，液晶显示器件设置有两个相对的电极，和插入到两个电极之间的液晶层，其 中通过将电压施加到两个电极形成的电场驱动液晶分子。液晶分子具有极化特性和光学各 向异性。极化特性是分子排列方向随着电场而变化的特性，其中，如果液晶分子被设置在电 场中，则液晶分子中的电荷被驱动到液晶分子的相对侧。光学各向异性是指由于液晶分子 的长且薄的结构或前述分子排列方向，来自液晶层的光随着光的入射方向和极化状态而产 生的的路径或极化状态的变化。据此，液晶分子层的透射率随着施加到两个电极上的电压而变化，且能通过基于 像素改变这种透射率差异来显示图像。近来，已经提出了一种利用液晶分子的这种特性的电驱动液晶透镜，其中液晶层 用作透镜。也就是说，透镜利用透镜物质与空气之间的折射率的差值控制入射光路径，以随 着路径位置而变化。如果将随着电极位置而变化的电压施加到液晶层以形成电场，从而驱 动液晶层，则入射到液晶层的光能感测到随着入射位置变化的相位，这使得液晶层能够控制入射光的路径，与实际透镜类似。 将参照附图描述现有技术的电驱动液晶透镜。图1是示出现有技术的电驱动液晶透镜的截面图，图2是示出了根据现有技术在 图1中电驱动液晶透镜形成时施加电压之后的电势分布图。参照图1，现有技术的电驱动液晶透镜设置有相互面对的第一和第二基板10和 20，和形成在第一和第二基板10和20之间的液晶层。第一基板10具有在其上以第一间隔形成的第一电极11。在相邻的第一电极11之 间，从一侧上第一电极11的中心到另一侧上第一电极11的中心之间的距离被称作节距，以 节距的固定间隔重复形成相同图形(第一电极)。在第一基板10上方且与其面对的第二基板20具有在整个表面上形成的第二电极 21。第一和第二电极11和21由透明金属形成。在第一和第二电极11和21之间的空 间内，形成液晶层30，并且由于液晶分子根据电场强度和分布而反应的反应，液晶层30的 液晶具有抛物线状电势表面，显示出与图2中电驱动液晶透镜相似的相位分布。在将高电压施加到第一电极11并将第二电极21接地的条件下形成的电驱动液晶 透镜在第一电极11中心处形成最强的垂直电场，随着透镜越来越远离第一电极11而变得 越来越弱。因此，如果液晶层30的液晶分子具有正向介电常数各向异性，则液晶分子根据 电场以下列方式排列液晶分子在第一电极11的中心是直立的且随着透镜远离第一电极 11而逐渐接近水平方向地倾斜。因此，参照图2，在光传输方面，光学路径在第一电极11的 中心较短，并且光学路径随着距第一电极11距离的增加而变长。如果使用相位表面来表现 上述变化，则电驱动液晶透镜具有与具有抛物线状表面的透镜相似的光传输效果。这种情况下，第二电极21引发电驱动液晶分子透镜的运作，使得整体感测的光折 射率作为空间抛物线函数并且使得第一电极11形成透镜的边缘区域。在这种情况下，第一电极11具有或多或少高于第二电极21的电压，如图2中所 示，使得在第一电极11和第二电极21之间产生电势差，特别地，在第一电极11的部分处产 生急剧升降的侧电场。据此，液晶形成或多或少失真的分布图形而不是平缓的分布图形，从 而不能形成折射率的空间抛物线状表面，或者液晶移动对电压非常敏感。在物理上不提供抛物线状表面透镜的情况下，可通过提供液晶、在其间布置有液 晶的对向基板上形成电极、并将电压施加到电极来获得电驱动液晶透镜。但是，现有技术的电驱动液晶透镜具有以下问题。首先，在下基板上非常小的透镜区域部分形成的第一电极引起在与电极相对的透 镜边缘区域与远离透镜边缘区域的透镜中心区域之间形成电场，其并非平缓电场，而是具 有陡峭侧表面的电场，从而形成或多或少失真的电驱动液晶透镜。特别是，由于随着透镜区 域的节距变大，被施加有高电压的电极受到限制，使得施加到在被施加有高电压的电极和 对向基板之间的透镜区域的电场不充分，因此难以形成与实际透镜具有相同效果的具有平 缓抛物线状表面的电驱动液晶透镜。第二，随着器件尺寸越来越大，由于透镜中心区域远离其中电极被施加有高电压 的透镜区域的边缘区域，透镜中心区域几乎没有电场作用，因此利用电场控制液晶排列变 得很困难。第三，电驱动液晶透镜在一个透镜单元中仅产生两个画面。也就是说，下显示面板 的两个像素被设置在透镜区域的一个节距内，在电极被图形化的一侧形成受限于每一个节 距的透镜。由此需要增加在一个电驱动液晶透镜内的电驱动液晶透镜的画面数量，用于获 得多个显示并改变画面数量。
技术实现思路
因此，本专利技术旨在提供一种电驱动液晶透镜以及其立体显示器件。本专利技术的一个目的是提供一种电驱动液晶透镜及其立体显示器件，其中微划分电 极被应用到上、下基板，且电压条件随着立体3D图像显示的画面数量而变化，用于实现多 个画面显示。在下面的描述中将部分地列出本专利技术的其它的优点、目的和特点，这些优点、目的 和特点的一部分对于所属领域普通技术人员来说通过研究下文将是显而易见的，或者可从 本专利技术的实践中领会到。通过书面说明书、权利要求书以及附图中具体指出的结构可实现 和获得本专利技术的这些目的和其他优点。为了实现这些目的和其他优点，根据本专利技术的用途，如在此具体化和广义描述的， 一种电驱动液晶透镜包括第一和第二基板，其被设置成相互面对并具有多个第一和第二 透镜区域，其中所述第一和第二透镜区域的节距相互不同；多个第一电极，所述多个第一电 极在一个方向上分别形成在第一基板的第一透镜区域；第二电极，所述第二电极在一个方 向上分别形成在第二基板的第二透镜区域；电压源，其用于产生第一电压组、第二电压组以 及公共电压，其中该第一电压组中相互不同的电压被施加到从该第一透镜区域的中心到边 缘部分的第一电极，该第二电压组中相互不同的电压被施加到从该第二透镜区域的中心到 边缘部分的第本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种电驱动液晶透镜，包括：第一和第二基板，其被设置成相互面对并具有多个第一和第二透镜区域，其中所述第一和第二透镜区域的节距相互不同；多个第一电极，所述多个第一电极在一个方向上分别形成在第一基板的第一透镜区域；第二电极，所述第二电极在一个方向上分别形成在第二基板的第二透镜区域；电压源，其用于产生第一电压组、第二电压组以及公共电压，其中该第一电压组中相互不同的电压被施加到从该第一透镜区域的中心到边缘部分的第一电极，该第二电压组中相互不同的电压被施加到从该第二透镜区域的中心到边缘部分的第二电极，该公共电压被应用到该第一电压组或第二电压组；和被填充在所述第一和第二基板之间的液晶层。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：金成佑，
申请(专利权)人：乐金显示有限公司，
类型：发明
国别省市：KR[韩国]