CN101571656A - 立体显示器及其液晶透镜 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种液晶透镜，该液晶透镜包含第一基板、第二基板及液晶层。第一基板包含第一电极层、第二电极层及配向层。第一电极层具有多个第一电极，第二电极层具有多个第二电极，其中第二电极与第一电极呈一对一错位重叠，且第二电极其中一者以第一方向相对对应的第一电极偏移。配向层形成于第二电极层上，并具有第一摩擦方向，其中第一摩擦方向与第一方向相反。液晶层则是位于第一基板及第二基板之间。本发明还揭露了一种立体显示器。

Description

立体显示器及其液晶透镜

技术领域

本发明是有关于一种液晶透镜，且特别是有关于一种应用于立体显示器的液晶透镜。

背景技术

在一般的立体显示器中，以液晶和电极制作而成的液晶透镜，通常会于施加电压之后，因液晶排列的缘故而造成液晶透镜中有向错线(disclination line)的产生，亦即使液晶透镜的折射率有明显不连续的现象。如此一来，不仅会使得由透镜所形成的像差不符合实际需求，亦会使立体显示器在显示影像时发生严重的串音(Cross Talk)现象，致使影像显示质量变差。

发明内容

本发明之一目的是在提供一种液晶透镜，藉以改善因其中折射率发生明显不连续现象而造成透镜质量劣化的情形。

本发明之另一目的是在提供一种立体显示器，藉以提升其影像显示质量。

本发明的一技术样态是关于一种液晶透镜，其包含一第一基板、一第二基板以及一液晶层。第一基板包含一第一电极层、一绝缘层、一第二电极层以及一第一配向层。第一电极层具有多个第一电极，且每一个第一电极具有一第一虚拟法中心线。绝缘层形成于第一电极层上。第二电极层具有多个第二电极形成于绝缘层上，每一个第二电极具有一第二虚拟法中心线，其中第二电极与第一电极呈一对一错位重叠，且第二电极其中一者以一第一方向相对所对应的第一电极偏移。第一配向层形成于第二电极层上，并具有一第一摩擦方向(rubbingdirection)，其中第一配向层的第一摩擦方向与第一方向相反。第二基板包含一共享电极。液晶层则是位于第一基板以及第二基板之间。

本发明的另一技术样态是关于一种立体显示器，其包含如上所述的液晶透镜、一背光模块以及一液晶显示面板，其中液晶显示面板位于液晶透镜以及背光模块之间。

根据本发明的技术内容，应用前述立体显示器及其中的液晶透镜，不仅可改善透镜的像差质量，更可使立体显示器在显示时避免串音(Cross Talk)现象发生，改善影像的显示质量。

附图说明

图1为依照本发明实施例的一种立体显示器的概略示意图；

图2为依照本发明实施例绘示如图1所示的液晶透镜；

图3为现有技术的液晶透镜中折射率的分布图；

图4为本发明实施例的液晶透镜中折射率的分布图。

其中，附图标记为：

100：立体显示器

102：背光模块

104：液晶显示面板

110：液晶透镜

210：第一基板

220：第二基板

224：共享电极

226：第二配向层

230：液晶层

250：第一电极层

252：第一电极

254：第一虚拟法中心线

260：绝缘层

270：第二电极层

272：第二电极

274：第二虚拟法中心线

280：第一配向层

具体实施方式

图1绘示依照本发明实施例的一种立体显示器的概略示意图。立体显示器100包含背光模块102、液晶显示面板104以及液晶透镜110，其中液晶显示面板104配置位于液晶透镜110以及背光模块102之间。当液晶透镜110运作时，穿透过液晶透镜110的光线的折射角度，会因施加于液晶透镜110的电压不同而有所改变。如此一来，当由背光模块102和液晶显示面板104传送而来的光线经过液晶透镜110之后，观看者便可因液晶透镜110对光线路径的改变而产生像差，进而在视觉上显见立体影像。

图2为依照本发明实施例绘示如图1所示的液晶透镜。液晶透镜110包含第一基板210、第二基板220以及液晶层230。第一基板210包含第一电极层250、绝缘层260、第二电极层270以及第一配向层280。第一电极层250具有多个第一电极252，彼此间相隔一特定间距，且每一个第一电极252均具有一第一虚拟法中心线254，用以界定每一个第一电极252的中心位置。绝缘层260形成于第一电极层250上，且其厚度可为约750埃

至约1500埃第二电极层270具有多个第二电极272，其形成于绝缘层260上，彼此间相隔一特定间距，且每一个第二电极272均具有一第二虚拟法中心线274，用以界定每一个第二电极272的中心位置。

上述第一电极252和第二电极272均包含透明导电材料，且第二电极272的宽度均小于第一电极252的宽度；换言之，以固定的透镜间距(lens pitch)而言，相邻两个第一电极252的间距小于相邻两个第二电极272的间距。在一实施例中，每一个第一电极252的宽度约25微米(μm)至约500微米(μm)，而每一个第二电极272的宽度则是约2微米(μm)至约80微米(μm)。在另一实施例中，每一个第一电极252的宽度约为50％的透镜间距，而每一个第二电极272的宽度则是约为7％至8％的透镜间距。

此外，上述第二电极272均与第一电极252隔着绝缘层260，以非对称的方式相对应配置。在本实施例中，第二电极272均与第一电极252呈一对一错位重叠的方式进行配置，使得每一个第二电极272在虚拟法中心线方向上的投影，其完全与对应的第一电极252的一部分重叠，且每一个第二电极272均以一第一方向相对其所对应的第一电极252偏移，换句话说，第一电极252的第一虚拟法中心线254并不和与其一部分重叠的第二电极272的第二虚拟法中心线274对齐。

另一方面，第一配向层280形成于第二电极层270上，并具有一第一摩擦方向(rubbing direction)，其由摩擦工艺所形成，使液晶分子得以依照预定的顺序进行排列，其中第一配向层280的第一摩擦方向与上述第一方向相反。具体而言，如图2所示，当第一配向层280的第一摩擦方向为A方向时，则第二电极272以与A方向相反的B方向，相对其所对应的第一电极252偏移；换言之，第二电极272以第一电极252的第一虚拟法中心线254为基准，朝B方向偏移而配置。

再者，液晶透镜110中的第二基板220包含共享电极224以及第二配向层226，其中第二配向层226位于共享电极224上，并具有一第二摩擦方向，其同样由摩擦制程所形成，且此第二摩擦方向与上述的第一摩擦方向相反。如图2所示，当第一配向层280的第一摩擦方向为A方向时，第二配向层226的第二摩擦方向为与A方向相反的C方向。另外，液晶层230则是位于第一基板210以及第二基板220之间，且其中的液晶分子由第一电极252或第二电极272与共享电极224之间所形成的不同电位差所控制。

在本实施例中，施加于第一电极252的电压小于施加于其所对应的第二电极272的电压，其中第一电极252的电压可与其所对应的第二电极272的电压差距约0伏(V)至约10伏(V)。举例而言，施加于第一电极252的电压可为约0伏(V)至约5伏(V)，而施加于第二电极272的电压则可为约0伏(V)至约15伏(V)。

在一实施例中，第一电极252的厚度约300埃

至约2000埃

且相邻两第一电极252的间距约50微米(μm)至约1000微米(μm)；而第二电极272的厚度约300埃至约1000埃且相邻两第二电极272的间距约50微米(μm)至约1000微米(μm)。

在另一实施例中，上述每一个第一电极252的宽度约为相邻两第一电极252的间距的10％至70％；而上述每一个第二电极272的宽度则是约为相邻两第二电极272的间距的5％至10％。

在又一实施例中，上述每一个第二电极272的第二虚拟法中心线274，均与其所对应的第一电极252的第一虚拟法中心线254，相距约1微米(μm)至约80微米(μm)。

图3绘示现有技术的液晶透镜中折射率的分布图。图4绘示本发明实施例的液晶透镜中折射率的分布图。同时参照图2、图3和图4，由于液晶透镜中配置有配向层，使液晶分子得以依照预定的顺序进行排列，因此液晶分子于未施加电压前便会有所偏向，故当液晶透镜运作时，液晶透镜中的折射率会因液晶排列的缘故而造成向错线(disclination line)的产生(如图3所示)，致使原先预期应呈连续抛物线形式的折射率发生不连续的情形。相较于图3而言，由于在本发明实施例的液晶透镜中，两不同电极层中的电极以非对称的方式相对应配置，因此当液晶透镜运作时，液晶分子的转动同时由第一电极层250中的第一电极252以及第二电极层270中的第二电极272所控制，藉此避免液晶分子因预定配向而导致产生向错线的情形(如图4所示)。此外，在图2中可以清楚发现，当施加电压于电极时，液晶透镜中电位的等位线亦可呈现较为对称的形状。

由上述本发明的实施例可知，应用前述立体显示器及其中的液晶透镜，不仅可避免向错线(disclination line)产生，以改善透镜的像差质量，更可使立体显示器在显示时避免串音(Cross Talk)现象发生，改善影像的显示质量。

虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然其并非用以限定本发明，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员当可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。

Claims (10)

1.一种液晶透镜，其特征在于，包含：

一第一基板，包含：

一第一电极层，具有多个第一电极，每一该些第一电极具有一第一虚拟法中心线；

一绝缘层，形成于该第一电极层上；

一第二电极层，具有多个第二电极形成于该绝缘层上，每一该些第二电极具有一第二虚拟法中心线，其中该些第二电极与该些第一电极呈一对一错位重叠，且该些第二电极其中之一以一第一方向相对所对应的该第一电极偏移；以及

一第一配向层，形成于该第二电极层上，并具有一第一摩擦方向，其中该第一配向层的该第一摩擦方向与该第一方向相反；

一第二基板，包含一共享电极；以及

一液晶层，位于该第一基板以及该第二基板之间。

2.如权利要求1所述的液晶透镜，其特征在于，该第二基板进一步包含一第二配向层位于该共享电极上，该第二配向层具有一第二摩擦方向，该第二摩擦方向与该第一摩擦方向相反。

3.如权利要求1所述的液晶透镜，其特征在于，每一该些第一电极的厚度为300埃至2000埃，其中该些第一电极中相邻两者的间距为50微米至1000微米，其中每一该些第一电极的宽度为25微米至500微米，其中每一该些第二电极的厚度为300埃至1000埃，其中该些第二电极中相邻两者的间距为50微米至1000微米，其中每一该些第二电极的宽度为2微米至80微米。

4.如权利要求1所述的液晶透镜，其特征在于，每一该些第二电极的该第二虚拟法中心线与对应的该第一电极的该第一虚拟法中心线相距为1微米至80微米。

5.如权利要求1所述的液晶透镜，其特征在于，每一该些第一电极的宽度为该些第一电极中相邻两者的间距的10％至70％，其中每一该些第二电极的宽度为该些第二电极中相邻两者的间距的5％至10％。

6.如权利要求1所述的液晶透镜，其特征在于，该第一电极的电压小于对应的该第二电极的电压。

7.如权利要求6所述的液晶透镜，其特征在于，该第一电极的电压与对应的该第二电极的电压差距为0伏至10伏。

8.如权利要求6所述的液晶透镜，其特征在于，该第一电极的电压为0伏至5伏，该第二电极的电压为0伏至15伏。

9.如权利要求1所述的液晶透镜，其特征在于，该绝缘层的厚度为750埃至1500埃。

10.一种立体显示器，其特征在于，包含：

如权利要求1至9中任一项所述的液晶透镜；

一背光模块；以及

一液晶显示面板，位于该液晶透镜以及该背光模块之间。

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