透镜结构及具有此透镜结构的立体显示装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开一种透镜结构及具有此透镜结构的立体显示装置。透镜结构具有多个单元区域。各单元区域包括上基板、下基板、各向异性双折射介质、中心电极、边缘电极以及至少一组侧电极。上基板及下基板彼此相对向设置。各向异性双折射介质位于上基板与下基板之间。中心电极、边缘电极以及至少一组侧电极位于上基板与下基板上。边缘电极对应中心电极设置。至少一组侧电极设置于中心电极与边缘电极之间。中心电极、边缘电极以及至少一组侧电极之间形成电场分布，所述电场分布以使各向异性双折射介质构成菲涅尔透镜。

【技术实现步骤摘要】
透镜结构及具有此透镜结构的立体显示装置
本专利技术是有关于一种光学结构及立体显示装置，且特别是有关于一种透镜结构及具有此透镜结构的立体显示装置。
技术介绍
近年来，随着显示技术的不断进步，使用者对于显示器的显示品质（如影像解析度、色彩饱和度等）的要求也越来越高。然而，除了高影像解析度以及高色彩饱和度之外，为了满足使用者观看真实影像的需求，亦发展出能够显示出立体影像的显示器。液晶透镜(liquidcrystallens，或称为折射率渐变型透镜(gradient-indexlens，GRINlens))立体显示器为目前广泛使用的立体显示装置之一。由于在传统的液晶透镜立体显示器中液晶分子的倾倒方向不一致，因此导致容易产生液晶不连续线(disclinationline)，进而造成影像干扰(crosstalk)以及显示品质不良的问题。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种透镜结构及具有此透镜结构的立体显示装置，可避免产生液晶不连续线以提高立体显示装置的显示品质。为达上述目的，本专利技术提出一种透镜结构，其具有多个单元区域，其中透镜结构的每一单元区域包括上基板、下基板、各向异性双折射介质、上中心电极、下中心电极、上边缘电极、下边缘电极、至少一组上侧电极以及至少一组下侧电极。上基板以及下基板彼此相对向设置。各向异性双折射介质位于上基板与下基板之间。上中心电极以及下中心电极分别位于上基板与下基板上。上边缘电极位于上基板上且对应上中心电极设置。下边缘电极位于下基板上且对应下中心电极设置。至少一组上侧电极位于上基板上，且设置于上中心电极与上边缘电极之间。至少一组下侧电极位于下基板上，且设置于下中心电极与下边缘电极之间。上中心电极、下中心电极、上边缘电极、下边缘电极、至少一组上侧电极以及至少一组下侧电极之间形成电场分布，所述电场分布以使各向异性双折射介质构成菲涅尔(Fresnel)透镜。本专利技术另提出一种透镜结构，其具有多个单元区域，其中透镜结构的每一单元区域包括上基板、下基板、各向异性双折射介质、上边缘电极以及下边缘电极。上基板以及下基板彼此相对向设置。各向异性双折射介质位于上基板与下基板之间。上边缘电极位于上基板上。下边缘电极位于下基板上。上边缘电极以及下边缘电极的驱动电压互为反相且中心位置彼此相对设置，且上边缘电极以及下边缘电极之间形成电场分布，所述电场分布以使各向异性双折射介质构成折射率渐变型透镜。本专利技术又提出一种立体显示装置，其包括显示面板以及透镜结构。透镜结构位于显示面板的一侧，其中透镜结构如前述的透镜结构。基于上述，由于在本专利技术的透镜结构中液晶分子的倾倒方向较佳，因此可避免产生液晶不连续线以及影像干扰的问题，进而可提高立体显示装置的显示品质。为让本专利技术的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合所附图式作详细说明如下。附图说明图1是依照本专利技术的一实施例的立体显示装置的剖面示意图。图2是依照本专利技术的第一实施例的透镜结构的单元区域的剖面示意图。图3是图2的透镜结构的单元区域的电场及液晶分子的分布图。图4是图2的透镜结构的单元区域的另一电场及液晶分子的分布图。图5是依照本专利技术的第二实施例的透镜结构的单元区域的剖面示意图。图6是图5的透镜结构的单元区域的电场及液晶分子的分布图。图7是依照本专利技术的第三实施例的透镜结构的单元区域的剖面示意图。图8是图7的透镜结构的单元区域的液晶分子的分布图。图9是依照本专利技术的第四实施例的透镜结构的单元区域的剖面示意图。图10是图9的透镜结构的单元区域的液晶分子的分布图。图11是依照本专利技术的第五实施例的透镜结构的单元区域的剖面示意图。图12是图11的透镜结构的单元区域的液晶分子的分布图。图13是比较例的透镜结构的单元区域的剖面示意图。图14是比较例与实验例的透镜结构的单元区域的位置与等效折射率的关系曲线图。符号说明10：显示面板12、14：基板16：显示介质20：透镜结构50：立体显示装置100、200、300、400、400’、500：单元区域110：上基板112、122、212、222、312、322、412、422、512、522：电极层112c、122c、412c、412cl、412cr、422c、422cl、422cr、412c’、422c’：中心电极112e、112el、112er、122e、122el、122er、312e、312el、312er、322e、322el、322er、412e、412el、412er、422e、422el、422er、522e、522el、522er：边缘电极112f、112fl、112fr、122f、122fl、122fr、212f、212fl、212fr、222f、222fl、222fr：主电极112a、112al、112ar、122a、122al、122ar、212a、212al、212ar、222a、222al、222ar：侧电极112m、112ml、112mr、122m、122ml、122mr、212m、212ml、212mr、222m、222ml、222mr：辅助电极112s、112sl、112sr、122s、122sl、122sr、212s、212sl、212sr、222s、222sl、222sr：狭缝120：下基板130、230：各向异性双折射介质152、154、156、352、452、452’：液晶分子分布162、164、166：电场分布曲线610、620、630：曲线C1l、C1r、C2l、C2r、C3l、C3r、C4l、C4r：中心位置E1、E2：电场分布W1l、W1r、W2l、W2r、W3l、W3r、W4l、W4r：宽度具体实施方式图1是依照本专利技术的一实施例的立体显示装置50的剖面示意图。请参照图1，立体显示装置50包括显示面板10以及透镜结构20。在本实施例中，立体显示装置50例如是液晶透镜立体显示装置。显示面板10包括一对基板12、14以及显示介质16。基板12、14的材质例如是玻璃、石英、有机聚合物、金属或其他合适的材料。显示介质16位于基板12与基板14之间。显示面板10是任何可以显示影像的构件，且其依据显示面板10中的显示介质16的自发光材料与非自发材料可区分为非自发光显示面板，包含液晶显示面板(例如水平电场驱动显示面板、垂直电场显示面板、蓝相液晶显示面板、边缘电场驱动显示面板或其他合适的显示面板)、电泳显示面板、电湿润显示面板、电粉尘显示面板或其他合适的显示面板，以及自发光显示面板包含有机电激发光显示面板、等离子体显示面板、场发射显示面板，或者是其他型式显示面板，其中显示面板10采用非自行发光的材料作为显示介质16时，立体显示装置50可以选择性地还包括有光源模块以提供显示所需的光源。透镜结构20位于显示面板10的一侧。本实施例中，显示面板10的显示面朝向透镜结构20，亦即透镜结构20配置于显示面板10上方。如此一来，显示面板10可以受到透镜结构20的作用而产生立体显示效果。详言之，基于此配置，显示面板10所发出的光线可经由透镜结构20的折射后，而形成投射至左眼的左光线路径以及投射至右眼的右光线路径，进而使人眼观看到立体影像。接着，在下文中将详细地描述本专利技术的透镜结构20。图2是依照本专利技术的第一实施例的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种透镜结构，包括：上基板以及下基板，彼此相对向设置；各向异性双折射介质，位于该上基板与该下基板之间；上中心电极以及下中心电极，分别位于该上基板与该下基板上；上边缘电极，位于该上基板上且对应该上中心电极设置；下边缘电极，位于该下基板上且对应该下中心电极设置；至少一组上侧电极，位于该上基板上，且设置于该上中心电极与该上边缘电极之间；至少一组下侧电极，位于该下基板上，且设置于该下中心电极与该下边缘电极之间，其中该上中心电极、该下中心电极、该上边缘电极、该下边缘电极、所述至少一组上侧电极以及所述至少一组下侧电极之间形成一电场分布，所述电场分布以使该各向异性双折射介质构成一菲涅尔(Fresnel)透镜。

【技术特征摘要】
2013.11.13 TW 1021413061.一种透镜结构，包括：上基板以及下基板，彼此相对向设置；各向异性双折射介质，位于该上基板与该下基板之间；上中心电极以及下中心电极，分别位于该上基板与该下基板上；上边缘电极，位于该上基板上且对应该上中心电极设置，该上边缘电极包括上右边缘电极以及上左边缘电极，对应设置于该上中心电极的两侧；下边缘电极，位于该下基板上且对应该下中心电极设置，该下边缘电极包括下右边缘电极以及下左边缘电极，对应设置于该下中心电极的两侧；至少一组上侧电极，位于该上基板上，且设置于该上中心电极与该上边缘电极之间，所述至少一组上侧电极包括至少一组上右侧电极以及至少一组上左侧电极，分别设置于该上中心电极与该上右边缘电极之间以及该上中心电极与该上左边缘电极之间；至少一组下侧电极，位于该下基板上，且设置于该下中心电极与该下边缘电极之间，所述至少一组下侧电极包括至少一组下右侧电极以及至少一组下左侧电极，分别设置于该下中心电极与该下右边缘电极之间以及该下中心电极与该下左边缘电极之间，其中该上中心电极、该下中心电极、该上右边缘电极、该上左边缘电极、该下右边缘电极、该下左边缘电极、所述至少一组上右侧电极、所述至少一组上左侧电极、所述至少一组下右侧电极以及所述至少一组下左侧电极之间形成一电场分布，所述电场分布以使该各向异性双折射介质构成菲涅尔(Fresnel)透镜，该上右边缘电极与该上左边缘电极、该下右边缘电极与该下左边缘电极、所述至少一组上右侧电极与所述至少一组上左侧电极、以及所述至少一组下右侧电极与所述至少一组下左侧电极均彼此呈镜像对称排列。2.如权利要求1所述的透镜结构，其中：每一组上侧电极包括上侧主电极以及上侧辅助电极；以及每一组下侧电极包括下侧主电极以及下侧辅助电极。3.如权利要求2所述的透镜结构，其中该上侧主电极以及该上侧辅助电极之间具有上侧狭缝，且该下侧主电极以及该下侧辅助电极之间具有下侧狭缝。4.如权利要求3所述的透镜结构，其中该上侧狭缝与该下侧狭缝之间的一宽度差在5微米以内。5.如权利要求3所述的透镜结构，其中该上侧狭缝的一中心位置在该下基板的垂直投影与该下侧狭缝的一中心位置之间的一差值在5微米以内。6.如权利要求1所述的透镜结构，其中该上边缘电极以及该下边缘电极其中之一具有一驱动电压(Ve)，且另一的电压的绝对值小于该各向异性双折射介质的一起始电压(Vt)的绝对值。7.如权利要求1所述的透镜结构，其中所述至少一组上侧电极以及所述至少一组下侧电极其中之一具有一驱动电压(Vf)，且另一的电压的绝对值小于该各向异性双折射介质的一起始电压(Vt)的绝对值。8.如权利要求1所述的透镜结构，其中：每一组上右侧电极包括上右侧主电极以及上右侧辅助电极；每一组上左侧电极包括上左侧主电极以及上左侧辅助电极；每一组下右侧电极包括下右侧主电极以及下右侧辅助电极；以及每一组下左侧电极包括下左侧主电极以及下左侧辅助电极。9.如权利要求8所述的透镜结构，其中该上右侧主电极以及该上右侧辅助电极之间具有上右侧狭缝，该上左侧主电极以及该上左侧辅助电极之间具有上左侧狭缝，该下右侧主电极以及该下右侧辅助电极之间具有下右侧狭缝，且该下左侧主电极以及该下左侧辅助电极之间具有一下左侧狭缝。10.如权利要求1所述的透镜结构，其中该上中心电极及该下中心电极彼此呈镜像对称排列。11.如权利要求2所述的透镜结构，其中：该上边缘电极的电压为Ve、该下边缘电极的电压为Ve’；该上侧主电极的电压为Vf、该下侧主电极的电压为Vf’；该上侧辅助电极的电压为Vm、该...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈奕维，叶学舫，何升儒，曹正翰，张劲淳，黄智源，
申请(专利权)人：友达光电股份有限公司，
类型：发明
国别省市：台湾;71