專利名稱：電驅(qū)動液晶透鏡及立體顯示器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是有關(guān)于一種液晶透鏡，特別有關(guān)于一種電驅(qū)動液晶透鏡及立體顯示器。
背景技術(shù)：
立體(Three-Dimension，3D)顯示技術(shù)被認(rèn)為是顯示器繼高畫質(zhì)之后最重要的研發(fā)方向。立體影像是根據(jù)通過人類雙眼的立體視覺(Stereo Vision)原理，也即雙眼相隔大約為65mm的距離而出現(xiàn)雙眼視差而形成。雙眼通過視網(wǎng)膜看到傳送到人腦的兩個不同的兩維(Two-Dimension，2D)影像，在人腦將兩個影像相合成以再生立體影像的深度及層次感。因此，想在平面顯示器顯示立體影像需在同一畫面提供兩組互相交錯的影像以分別仿真兩眼視覺，再使兩眼通過偏光眼鏡或光柵來分別接收兩組影像，來達成立體影像的效果。 然而，偏光眼鏡在使用上帶來不便，因此發(fā)展出許多不同設(shè)計的裸眼立體顯示屏幕，通過光學(xué)設(shè)計直接將兩組影像分別傳送至左眼與右眼。通常裸眼式3D顯示器是利用兩種技術(shù)達成效果，其一是利用視差屏障 (Barrier)，另一種是柱狀凸透鏡(Lenticular Array)。其實這兩種技術(shù)的原理相近，都是在液晶上用像素顯示不同的左、右眼影像，再經(jīng)過視差屏障或柱狀凸透鏡讓左眼看到左眼影像的像素；右眼看到右眼影像的像素。請參照圖1，圖中繪示現(xiàn)有的視差屏障式裸眼式3D 顯示技術(shù)，其中視差屏障110將顯示面板100部分的光遮擋，通過視差屏障110讓觀察者 150的左眼看到左眼的像素101，右眼看到右眼的像素102。請參照圖2，圖中繪示現(xiàn)有的柱狀凸透鏡式3D顯示技術(shù)，其中柱狀凸透鏡120是將左眼像素101與右眼像素102的光分別折射到觀察者150的左、右眼。不過視差屏障將面板畫面分為多組，分辨率就會變低，導(dǎo)致畫面粒子變粗，亮度也會隨之下降。而柱狀凸透鏡雖不會減低亮度，但柱狀透鏡需制作成像素大小尺度，因此需要微加工精密制造，有成本高昂的問題。除此之外，柱狀凸透鏡的技術(shù)無法在不需要立體顯示的情況(例如文書處理時的用途)切換成傳統(tǒng)的平面顯示。目前，在實現(xiàn)裸眼3D顯示器的技術(shù)中，已經(jīng)提出一種液晶透鏡，用來取代視差屏障或柱狀凸透鏡。液晶透鏡是具有透鏡性質(zhì)的液晶層，利用液晶分子的雙折射率 (birefringence)性質(zhì)，以及液晶分子受到電場轉(zhuǎn)向的特性，借著電場控制液晶分子轉(zhuǎn)向， 使液晶層內(nèi)呈現(xiàn)如階變折射率透鏡(Gradient-Index，GRINlens)漸變的折射率梯度分布， 造成光線路徑的偏折，來達到聚焦的效果。圖3a為現(xiàn)有未加電壓的液晶透鏡的剖面圖，圖北為入射光的折射率對未加電壓的液晶透鏡位置作圖。如圖3a所示，現(xiàn)有的液晶透鏡包括彼此平行相對的第一基板11和第二基板12、與形成于兩基板11、12之間的液晶層13。在第一基板11內(nèi)表面還具有一層第一電極10，以及在第二基板內(nèi)表面形成一第二電極20圖案。第一電極10和第二電極20 是為透明電極。其中，液晶層13中的液晶分子30是為向列型(Nematic)液晶，向列型液晶是單光軸(Uniaxial)介質(zhì)，其光軸與液晶分子導(dǎo)軸31平行，當(dāng)光的電場垂直于光軸時，光所感受到的折射率為n。，其稱為尋常光折射率(ordinary indices)，當(dāng)電場平行于光軸時，光所感受到的折射率ne，其稱為非尋常光折射率(extraordinary indices)。請參照圖3a，在未施加電壓差給第一電極10和第二電極20時，液晶層13之間并無產(chǎn)生電場，此時的液晶分子30的導(dǎo)軸31順著配向膜(未示于圖中)平行于兩基板11、 12。請參考圖北，此時入射光50所感受到的折射率，不隨著不同入射位置做改變，其折射率均為非尋常光折射率，對垂直基板入射的入射光50沒有聚焦效果。圖如為現(xiàn)有加電壓的液晶透鏡與電場分布剖面圖，圖4b為入射光的折射率對加電壓的液晶透鏡位置作圖。請參照圖4a，其中在施加電壓差給第一電極10和第二電極20時，由于第二電極20的圖形邊緣產(chǎn)生一不均勻電場56，即在透鏡區(qū)域造成邊緣場 (Fringing Field)，使液晶分子導(dǎo)軸31的指向隨電場56改變。當(dāng)光垂直基板入射時，此時入射光50所感受到的折射率，會隨著不同入射區(qū)域做改變。液晶層13的透鏡中心區(qū)域未受到邊緣場作用，其液晶分子導(dǎo)軸31還是平行于基板，該中心區(qū)域的入射光50所感受到的折射率仍為非尋常光折射率ne。而在遠(yuǎn)離透鏡區(qū)域其電場56為垂直基板方向，液晶分子30 導(dǎo)軸31的指向是垂直基板方向，該遠(yuǎn)離透鏡區(qū)域的入射光50所感受到的折射率為尋常光折射率η。。請參照圖4b，由于邊緣場的作用，使得透鏡區(qū)域入射光50的折射率產(chǎn)生隨位置漸變的折射率變化，使垂直基板入射的入射光50在透鏡區(qū)域產(chǎn)生了聚焦效果。但由于該第一電極10與第二電極20形成在第一基板11與第二基板12的內(nèi)表面， 使邊緣場的效應(yīng)不強，無法使液晶分子30導(dǎo)軸31在液晶透鏡區(qū)域產(chǎn)生大角度的偏轉(zhuǎn)，使得光線聚焦效果不好。故有提出改良方案，圖如為現(xiàn)有改良的液晶透鏡與電場分布剖面圖，圖恥為入射光的折射率對加電壓的改良液晶透鏡位置作圖。請參考圖fe，其中改良方式是將第一電極 10與第二電極20形成于第一基板11與第二基板12的外表面。借著第一電極10與第二電極20的距離增加，邊緣場的效應(yīng)增強，透鏡區(qū)域邊緣的電場56更為陡峭，而使光線聚焦效果變好。請參照圖恥，其中透鏡區(qū)域入射光的折射率產(chǎn)生隨位置漸變的折射率變化，其折射率梯度變化更為明顯，可產(chǎn)生更佳的光線聚焦效果。但由于第一電極10與第二電極20的距離增加，導(dǎo)致驅(qū)動液晶分子30的電壓需高達150V左右，這將使得液晶透鏡的驅(qū)動元件成本增加，并且增大功耗。此外，在液晶透鏡應(yīng)用在變焦鏡頭或大面積的立體顯示器上，由于液晶透鏡中間區(qū)域離電極邊緣距離太遠(yuǎn)，中間區(qū)域的液晶分子基本上不受邊緣場的影響，因此中間區(qū)域附近液晶分子轉(zhuǎn)向不足，導(dǎo)致透鏡形狀嚴(yán)重變形，并且使得透鏡的聚焦效果大減，連帶造成 3D效果不佳。因此，亟需提出一種低功耗且有效率的液晶透鏡來解決這些問題。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種電驅(qū)動液晶透鏡，其可通過特殊的電極設(shè)計，從而減少驅(qū)動電壓以及功耗。本發(fā)明的另一目的在于提供一種立體顯示器，使其具有2D/3D畫面切換的功能， 并減少電驅(qū)動液晶透鏡的驅(qū)動電壓及功耗，改善3D畫面質(zhì)量。為達上述的目的，本發(fā)明提供一種電驅(qū)動液晶透鏡，所述電驅(qū)動液晶透鏡劃分為一透鏡區(qū)域以及一非透鏡區(qū)域，所述電驅(qū)動液晶透鏡包括
第一基板；第二基板，與所述第一基板設(shè)置成彼此平行并間隔一預(yù)設(shè)距離；電極凸塊，形成于所述第一基板上，其位置是對應(yīng)于所述透鏡區(qū)域；第一電極，形成于所述第一基板的內(nèi)表面并覆蓋所述電極凸塊上；第二電極，形成于所述第二基板的部分表面位于所述非透鏡區(qū)域的部份；液晶層，提供于所述第一電極與所述第二電極之間；以及電壓源，電性連接于所述第一電極和所述第二電極，其分別給所述第一電極以及所述第二電極施加多個電壓以驅(qū)動液晶分子轉(zhuǎn)向。根據(jù)本發(fā)明的電驅(qū)動液晶透鏡，以該電極凸塊的形狀對邊緣場作引導(dǎo)，使得該電驅(qū)動液晶透鏡中間區(qū)域附近的液晶分子轉(zhuǎn)向增加，因此可將第二電極形成于第二基板的內(nèi)表面，如此設(shè)置可大幅減少了驅(qū)動電壓，并且也增加了聚焦效果。本發(fā)明還提供一種立體顯示器，所述立體顯示器包括電驅(qū)動液晶透鏡層，劃分多個透鏡區(qū)域以及至少一個非透鏡區(qū)域，所述透鏡區(qū)域以及非透鏡區(qū)域是交錯設(shè)置，所述電驅(qū)動液晶透鏡層包括第一基板和第二基板，其設(shè)置成彼此平行并間隔一固定距離；多個電極凸塊，形成于所述第一基板上，其對應(yīng)于所述透鏡區(qū)域并彼此間隔開；第一電極，形成于所述第一基板的內(nèi)表面并覆蓋所述電極凸塊上；至少一個第二電極，形成于所述第二基板的所述非透鏡區(qū)域表面上，各個相鄰的所述第二電極之間是為所述透鏡區(qū)域；液晶層，提供于所述第一電極與第二電極之間；以及電壓源，電性連接于所述第一電極和所述第二電極，其分別給所述第一電極以及所述第二電極施加多個電壓以驅(qū)動液晶分子轉(zhuǎn)向；以及顯示面板，平行設(shè)置于所述電驅(qū)動液晶透鏡層下方，其投射平面影像給所述電驅(qū)動液晶透鏡層，以形成立體影像。根據(jù)本發(fā)明的立體顯示器，該電驅(qū)動液晶透鏡層利用上述本發(fā)明的電驅(qū)動液晶透鏡，以該些電極凸塊的形狀對邊緣場作引導(dǎo)，使得該電驅(qū)動液晶透鏡中間區(qū)域的液晶分子轉(zhuǎn)向增加，因此可將該第二電極形成于第二基板的內(nèi)表面，如此設(shè)置可大幅減少電驅(qū)動液晶透鏡的驅(qū)動電壓及功耗，并且也增加了聚焦效果，達到更好的3D影像質(zhì)量。
圖1是繪示現(xiàn)有的視差屏障式裸眼式3D顯示技術(shù)。圖2是繪示現(xiàn)有的柱狀凸透鏡式3D顯示技術(shù)。圖3a是繪示現(xiàn)有未加電壓的液晶透鏡的剖面圖。圖北是繪示現(xiàn)有入射光的折射率對未加電壓的液晶透鏡位置的關(guān)系。圖如是繪示現(xiàn)有加電壓的液晶透鏡與電場分布剖面圖。圖4b是繪示現(xiàn)有入射光的折射率對加電壓的液晶透鏡位置的關(guān)系。圖fe是繪示現(xiàn)有改良的液晶透鏡與電場分布剖面圖。圖恥是繪示現(xiàn)有入射光的折射率對加電壓的改良液晶透鏡位置的關(guān)系。圖6a是繪示本發(fā)明較佳實施例的未加電壓的電驅(qū)動液晶透鏡剖面圖。
圖6b是繪示本發(fā)明實施例入射光的折射率對本發(fā)明較佳實施例的未加電壓的液晶透鏡位置的關(guān)系。圖7a是繪示本發(fā)明較佳實施例的加電壓的電驅(qū)動液晶透鏡剖面圖。圖7b是繪示本發(fā)明實施例入射光的折射率對本發(fā)明較佳實施例的加電壓的液晶透鏡位置的關(guān)系。圖8是繪示本發(fā)明較佳實施例的立體顯示器剖面圖。
具體實施例方式為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及有益效果更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實施例，對本發(fā)明進行進一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。圖6a是本發(fā)明較佳實施例的未加電壓的電驅(qū)動液晶透鏡剖面圖，圖6b為入射光的折射率對本發(fā)明較佳實施例的未加電壓的液晶透鏡位置關(guān)系作圖。請參閱圖6a，電驅(qū)動液晶透鏡200劃分成一透鏡區(qū)域201以及一非透鏡區(qū)域202，其中該透鏡區(qū)域201由入射光的方向來看(也即俯視)可為圓形或方形等形狀，較佳是為圓形，而該非透鏡區(qū)域202則為該電驅(qū)動液晶透鏡200扣掉透鏡區(qū)域201后剩余的區(qū)域。該電驅(qū)動液晶透鏡200包括第一基板211、第二基板212、電極凸塊250、第一電極210、第二電極220、一液晶層230以及電壓源 290。該第一基板211和該第二基板212設(shè)置成彼此平行并間隔一預(yù)設(shè)距離，本發(fā)明并不限制該預(yù)設(shè)距離，但其較佳距離為30至100微米之間，并且該第一、第二基板可為透光基板，其材質(zhì)可為石英、玻璃或塑料。該電極凸塊250形成于該第一基板211上，其對應(yīng)于該透鏡區(qū)域201，其中對應(yīng)是指該電極凸塊250在該第一基板211上的位置是在圖中所示位于中間的該透鏡區(qū)域201。 應(yīng)注意的是，圖示中的電極凸塊250是理想狀態(tài)，實際制作時該電極凸塊250會形成較平滑的結(jié)構(gòu)。該第一電極210形成于該第一基板211整個內(nèi)表面上，并覆蓋該電極凸塊250，其中內(nèi)表面是指第一基板211和第二基板212所夾的區(qū)域的內(nèi)側(cè)表面。該第二電極220形成于該第二基板212的表面位于該非透鏡區(qū)域202的部份。該液晶層230是提供于第一電極210與第二電極220之間。其中該電壓源四0電性連接于該第一電極210和第二電極220，其分別給該第一電極210以及該第二電極220施加多個電壓以驅(qū)動液晶分子280轉(zhuǎn)向。依本發(fā)明較佳實施例的電驅(qū)動液晶透鏡200，其中該第二電極220可形成于該第二基板212的內(nèi)表面與液晶層230接觸，或是形成于該第二基板212的外表面，較佳可形成于該第二基板212的內(nèi)表面如圖6a所示。請參照圖6a，在電壓源290在關(guān)閉(OFF)狀態(tài)時，未施加電壓差給第一電極210和第二電極220，液晶層230之間并無產(chǎn)生電場。此時液晶層230的液晶分子觀0的導(dǎo)軸31 順著配向膜(未示于圖中)平行于兩基板211以及212。請參照圖6b，此時垂直于第一基板 211的入射光50所感受到的折射率，不隨著入射區(qū)域例如透鏡區(qū)域201或非透鏡區(qū)域202 做改變，其感受到的折射率是非尋常光折射率IV其值為1.7，對垂直第一基板211的入射光50而言沒有聚焦效果。
7
請參照圖6a，依本發(fā)明較佳實施例的電驅(qū)動液晶透鏡200，進一步包括第一配向膜(未示于圖中)，其形成于該第一電極210及該電極凸塊250的全部表面上，用以將液晶分子280平行于第一基板211表面；以及第二配向膜(未示于圖中)，其形成于該第二電極 220及該第二基板212的全部表面上，用以將液晶分子觀0的導(dǎo)軸31平行于第二基板212表面。圖7a是本發(fā)明較佳實施例的加電壓的電驅(qū)動液晶透鏡剖面圖，圖7b為入射光的折射率對本發(fā)明較佳實施例的加電壓的液晶透鏡位置關(guān)系作圖。請參照圖7a，在電壓源290在導(dǎo)通(ON)狀態(tài)時，電壓源290施加電壓差給第一電極210和第二電極220，液晶層230的透鏡區(qū)域201產(chǎn)生邊緣場55 (Fringing field)。此時邊緣場55指向因電極凸塊250而突起的第一電極210的表面，在液晶層230形成較為陡峭的邊緣場55，驅(qū)動液晶分子280的導(dǎo)軸31順著邊緣場55方向偏轉(zhuǎn)，其偏轉(zhuǎn)角度隨著透鏡區(qū)域201中心到透鏡區(qū)域201邊緣加大。而非透鏡區(qū)域202的液晶分子280則順著電場方向作垂直于第一基板211或第二基板212的排列。請參照圖7b，當(dāng)垂直于第一基板211的入射光50入射時，此時入射光50所感受到的折射率，會隨著不同入射區(qū)域做改變，液晶層13的透鏡區(qū)域201中心未受到邊緣場作用， 其液晶分子280導(dǎo)軸31還是平行于第一基板211或第二基板212，該中心區(qū)域的入射光50 所感受到的折射率為非尋常光折射率ne，其值為1.7。而在非透鏡區(qū)域202其電場56為垂直基板211方向，液晶分子導(dǎo)軸31的指向垂直基板211方向，該非透鏡區(qū)域202的入射光 50所感受到的折射率為尋常光折射率n。，其值為1.5。由于電極凸塊250的表面形狀引導(dǎo)邊緣場的分布，使得液晶分子280在透鏡區(qū)域201產(chǎn)生隨位置漸變的折射率變化，其折射率梯度變化的較為平順，并較為符合階變折射率透鏡(GRIN lens)漸變的折射率梯度分布，可產(chǎn)生更佳的光線聚焦效果。此外，由于本發(fā)明實施例將第一電極210及第二電極220形成于第一基板211及第二基板212的內(nèi)表面，使得第一電極210及第二電極220彼此的距離相對于電極形成于外表面的現(xiàn)有技術(shù)大幅的減少，改善現(xiàn)有技術(shù)所需150V左右的驅(qū)動電壓的缺點。值得一提的是，本發(fā)明較佳實施例的電驅(qū)動液晶透鏡的驅(qū)動電壓僅需4至8V之間。依本發(fā)明較佳實施例的電驅(qū)動液晶透鏡200，其中該電極凸塊250是具有一厚度， 并且該電極凸塊250的形狀是依透鏡區(qū)域201形狀作設(shè)計。其中該電極凸塊250的截面是為一左右對稱或不對稱的形狀，其可依液晶分子的特性作設(shè)計，例如考慮液晶分子預(yù)傾角 (Pretile Angle)等性質(zhì)作不對稱的設(shè)置。該電極凸塊250其厚度與寬度介于3至20微米之間。其中本發(fā)明較佳實施例中該左右對稱或不對稱的形狀的幾何圖形是為三角形，其它還有例如梯形、半圓形、或山丘形狀等形狀。該電極凸塊250制作方法可在第一基板上利用光阻以顯影蝕刻制作出一預(yù)定形狀的凸塊，其材質(zhì)為透明樹脂(Resin)，之后再沉積透明導(dǎo)電材料于該凸塊以及整個第一基板表面上以形成第一電極210。依本發(fā)明較佳實施例的電驅(qū)動液晶透鏡，其中該第一電極210以及該第二電極 220是由銦錫氧化物Gndium Tin Oxide, ΙΤ0)或銦鋅氧化物Gndium ZincOxide, ΙΖ0)等透明導(dǎo)電材質(zhì)所組成。如上所述，根據(jù)本發(fā)明的電驅(qū)動液晶透鏡200，以該電極凸塊250的形狀對邊緣場 55作引導(dǎo)，使得該透鏡區(qū)域201的液晶分子轉(zhuǎn)向增加，因此可將第二電極220形成于第二基板212的內(nèi)表面，如此設(shè)置大幅減少驅(qū)動電壓至4至8V，并且也增加了聚焦效果。此外，由于電極凸塊250造成的電極突起對邊緣場的引導(dǎo)作用，也解決現(xiàn)有大范圍的液晶透鏡中間區(qū)域的液晶分子沒受到邊緣場的驅(qū)動的缺點。圖8是本發(fā)明較佳實施例的立體顯示器剖面圖。請參照圖8，本發(fā)明還提供一種立體顯示器40，其包括一電驅(qū)動液晶透鏡層400以及一顯示面板500。應(yīng)注意的是，其中該電驅(qū)動液晶透鏡層400是由上述本發(fā)明多個電驅(qū)動液晶透鏡200所組成，因此名稱稍有差異， 以示區(qū)別。其原理以及細(xì)節(jié)皆可參考上述說明，在此不再贅述，其中圖示以及標(biāo)號可參考圖 6a或圖7a。請參考圖7a以及圖8，其中該電驅(qū)動液晶透鏡層400，劃分多個透鏡區(qū)域201，透鏡區(qū)域以外的部份即為非透鏡區(qū)域202，該透鏡區(qū)域201以及非透鏡區(qū)域202是交錯設(shè)置，該電驅(qū)動液晶透鏡層包括一第一基板211和一第二基板212，其設(shè)置成彼此平行并間隔一固定距離；多個電極凸塊250，形成于該第一基板211上，其對應(yīng)于該透鏡區(qū)域201并彼此間隔開；一第一電極210，形成于該第一基板211整個內(nèi)表面并覆蓋該電極凸塊上250 ；至少一個第二電極220，形成于該第二基板212的非透鏡區(qū)域202表面上，其中各個相鄰的第二電極220之間是為透鏡區(qū)域201 ；—液晶層230是提供于第一電極210與第二電極220之間；以及一電壓源四0，其分別給該第一電極210以及第二電極220施加多個電壓以驅(qū)動液晶分子轉(zhuǎn)向。該立體顯示器40還包括一顯示面板500，平行設(shè)置于該電驅(qū)動液晶透鏡層400下方，其投射一平面影像給該電驅(qū)動液晶透鏡層400，以形成一立體影像。其中該顯示面板500包括多個左眼影像像素510及右眼影像像素520個別對應(yīng)該電驅(qū)動液晶透鏡層400中的電驅(qū)動液晶透鏡200，以將左眼影像像素510聚焦投射到觀察者左眼；將右眼影像像素520聚焦投射到觀察者右眼產(chǎn)生該立體影像。依本發(fā)明較佳實施例的立體顯示器40，其中該電壓源290施以一電壓后，該平面影像信號通過該電驅(qū)動液晶透鏡層400轉(zhuǎn)換成一立體影像信號，并且該電壓源290斷電后， 該平面影像信號通過該電驅(qū)動液晶透鏡層400后仍為該平面影像信號。因此可達到2D/3D 畫面切換的功能。根據(jù)本發(fā)明的立體顯示器40，其中電驅(qū)動液晶透鏡層400中的透鏡區(qū)域201與非透鏡區(qū)域202也可為長條狀并緊鄰交錯設(shè)置，以取代現(xiàn)有的視差屏障或柱狀凸透鏡。更進一步地說，依本發(fā)明較佳實施例的立體顯示器40，其中透鏡區(qū)域201是沿著該第一基板211 的縱向延伸的條狀(Slit)區(qū)域并具有相同寬度；其中電極凸塊250是對應(yīng)透鏡區(qū)域201延伸呈長條狀并具有一厚度；其中長條狀的電極凸塊250的截面是為一左右對稱或不對稱的形狀；其中該左右對稱或不對稱的形狀的幾何圖形是可為三角形、梯形、半圓形、或山丘形狀等。依本發(fā)明較佳實施例的立體顯示器40，進一步包括一第一配向膜(未示于圖中)，其形成于該第一電極210的全部表面上，用以將液晶分子280平行于第一基板211表面；以及一第二配向膜(未示于圖中)，其形成于該第二電極220及該第二基板212的全部表面上，用以將液晶分子280平行于第二基板212表面。依本發(fā)明較佳實施例的立體顯示器，其中該第一電極210以及該第二電極220是由透明導(dǎo)電材質(zhì)所組成。
根據(jù)本發(fā)明的立體顯示器40，該電驅(qū)動液晶透鏡層400利用上述本發(fā)明的電驅(qū)動液晶透鏡200，以該電極凸塊250的形狀對邊緣場55作引導(dǎo)，使得該電驅(qū)動液晶透鏡200 中間區(qū)域的液晶分子280轉(zhuǎn)向增加，因此可將該第二電極220形成于第二基板212的內(nèi)表面，如此設(shè)置可大幅減少電驅(qū)動液晶透鏡層400的驅(qū)動電壓及功耗，以減少驅(qū)動元件成本， 并且也增加了聚焦效果，達到更好的3D影像質(zhì)量。以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種電驅(qū)動液晶透鏡，其特征在于，所述電驅(qū)動液晶透鏡劃分為一透鏡區(qū)域以及一非透鏡區(qū)域，所述電驅(qū)動液晶透鏡包括第一基板；第二基板，與所述第一基板設(shè)置成彼此平行并間隔一預(yù)設(shè)距離； 電極凸塊，形成于所述第一基板上，其位置是對應(yīng)于所述透鏡區(qū)域； 第一電極，形成于所述第一基板的內(nèi)表面并覆蓋所述電極凸塊上； 第二電極，形成于所述第二基板的部分表面位于所述非透鏡區(qū)域的部份； 液晶層，提供于所述第一電極與所述第二電極之間；以及電壓源，電性連接于所述第一電極和所述第二電極，其分別給所述第一電極以及所述第二電極施加多個電壓以驅(qū)動液晶分子轉(zhuǎn)向。
2.如權(quán)利要求1所述的電驅(qū)動液晶透鏡，其特征在于，所述第二電極形成于所述第二基板的內(nèi)表面。
3.如權(quán)利要求1所述的電驅(qū)動液晶透鏡，其特征在于，所述電極凸塊是具有一厚度；所述電極凸塊的截面是為一具有左右對稱或不對稱的形狀；所述左右對稱或不對稱的形狀的厚度介于2至20微米之間；所述左右對稱或不對稱的形狀的寬度介于2至20微米之間；所述左右對稱或不對稱的形狀是為幾何圖形。
4.如權(quán)利要求2所述的電驅(qū)動液晶透鏡，其特征在于，所述電驅(qū)動液晶透鏡還包括 第一配向膜，其形成于所述第一電極的全部表面上，用以將液晶分子平行于第一基板表面；以及第二配向膜，其形成于所述第二電極及所述第二基板的全部表面上，用以將液晶分子平行于第二基板表面。
5.一種立體顯示器，其特征在于，所述立體顯示器包括電驅(qū)動液晶透鏡層，劃分多個透鏡區(qū)域以及至少一個非透鏡區(qū)域，所述透鏡區(qū)域以及非透鏡區(qū)域是交錯設(shè)置，所述電驅(qū)動液晶透鏡層包括第一基板和第二基板，其設(shè)置成彼此平行并間隔一固定距離； 多個電極凸塊，形成于所述第一基板上，其對應(yīng)于所述透鏡區(qū)域并彼此間隔開； 第一電極，形成于所述第一基板的內(nèi)表面并覆蓋所述電極凸塊上； 至少一個第二電極，形成于所述第二基板的所述非透鏡區(qū)域表面上，各個相鄰的所述第二電極之間是為所述透鏡區(qū)域；液晶層，提供于所述第一電極與第二電極之間；以及電壓源，電性連接于所述第一電極和所述第二電極，其分別給所述第一電極以及所述第二電極施加多個電壓以驅(qū)動液晶分子轉(zhuǎn)向；以及顯示面板，平行設(shè)置于所述電驅(qū)動液晶透鏡層下方，其投射平面影像給所述電驅(qū)動液晶透鏡層，以形成立體影像。
6.如權(quán)利要求5所述的立體顯示器，其特征在于，所述電壓源施以電壓后，所述平面影像信號通過所述電驅(qū)動液晶透鏡層轉(zhuǎn)換成立體影像信號。
7.如權(quán)利要求5所述的立體顯示器，其特征在于，所述電壓源斷電后，所述平面影像信號通過所述電驅(qū)動液晶透鏡層后仍為所述平面影像信號。
8.如權(quán)利要求5所述的立體顯示器，其特征在于，所述透鏡區(qū)域是沿著所述第一基板的縱向延伸的條狀區(qū)域并具有相同寬度；所述透鏡區(qū)域彼此間隔相同距離。
9.如權(quán)利要求5所述的立體顯示器，其特征在于，所述電極凸塊是對應(yīng)所述透鏡區(qū)域延伸呈長條狀并具有一厚度；所述長條狀的電極凸塊的截面是為一左右對稱或不對稱的形狀；所述左右對稱或不對稱的形狀為幾何圖形。
10.如權(quán)利要求5所述的立體顯示器，其特征在于，所述立體顯示器還包括第一配向膜，其形成于所述第一電極的全部表面上，用以將液晶分子平行于第一基板表面；以及第二配向膜，其形成于所述第二電極及所述第二基板的全部表面上，用以將液晶分子平行于第二基板表面。
全文摘要
本發(fā)明揭露一種電驅(qū)動液晶透鏡。該電驅(qū)動液晶透鏡劃分為一透鏡區(qū)域以及一非透鏡區(qū)域，其包括第一基板和第二基板，其設(shè)置成彼此平行并間隔一預(yù)設(shè)距離；電極凸塊，形成于該第一基板上，其對應(yīng)于該透鏡區(qū)域；第一電極，形成于該第一基板整個內(nèi)表面并覆蓋該電極凸塊上，用于引導(dǎo)電場以增加該透鏡的聚焦效果；第二電極，形成于該第二基板的該非透鏡區(qū)域表面上；液晶層，提供于第一電極與第二電極之間。本發(fā)明還揭露一種使用該電驅(qū)動液晶透鏡的立體顯示器。本發(fā)明設(shè)置可大幅減少電驅(qū)動液晶透鏡的驅(qū)動電壓及功耗，并且也增加了聚焦效果，達到更好的3D影像質(zhì)量。
文檔編號G02F1/1343GK102200668SQ20101013367
公開日2011年9月28日 申請日期2010年3月23日 優(yōu)先權(quán)日2010年3月23日
發(fā)明者劉晟齊, 卓龍材, 林俊成 申請人:中華映管股份有限公司, 深圳華映顯示科技有限公司