CN103901694B - 液晶透镜及其制造方法以及立体显示装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种液晶透镜，包括多个透镜单元，每一透镜单元包括第一基板、第二基板、液晶层、第一电极层、第二电极层、第一配向膜及第二配向膜。其中，第二电极层包括两个驱动电极及至少一个断路电极，该至少一个断路电极位于两个驱动电极之间并呈间隔设置，第一电极层和两驱动电极外加电压以用于产生电场，至少一个断路电极不外加任意电压而处于断路状态以用于平滑电场。本发明还公开一种前述液晶透镜的制造方法以及采用前述液晶透镜的立体显示装置，具有降低串扰及减弱的摩尔纹的优点。

Description

液晶透镜及其制造方法以及立体显示装置

技术领域

本发明涉及光学技术领域，尤其涉及一种液晶透镜及其制造方法，并涉及一种采用所述液晶透镜的立体显示装置。

背景技术

随着立体显示技术的快速发展，立体显示设备也有了越来越大量的需求，在实现立体显示的众多技术当中，裸眼立体显示技术由于具有无需观察者佩戴专用眼镜的优点而在立体显示领域中备受青睐。

目前，实现裸眼立体显示技术的主要方式是通过在显示面板前设置光栅，在水平方向上将显示面板的像素单元分割为奇数列像素和偶数列像素，从而为观看者的左右眼分别提供两幅不同的图像，利用观看者左眼图像和右眼图像的视差效应形成景深，进而产生立体显示效果。现有的光栅包括黑白视差障碍光栅和柱状物理透镜等，由于普通光栅的栅距不可调节，只能限制观众在某个特定的观察距离范围内观看，灵活性和观看距离有限，这就限制了光栅式立体显示技术在生活中的应用。为此，业界开发了液晶透镜，以用于立体显示装置中来实现透镜的折射率和焦距的可调。

如图1所示，现有液晶透镜通常包括多个透镜单元，每个透镜单元包括：第一基板11、第二基板12、液晶层13、第一电极层14、第二电极层15、第一配向膜16及第二配向膜17。所述第一基板11和第二基板12相对间隔设置，所述液晶层13位于所述第一基板11和第二基板12之间；所述第一电极层14设置在所述第一基板11和所述液晶层13之间，并被所述第一配向膜16覆盖；所述第二电极层15设置在所述第二基板12和所述液晶层13之间，并被该第二配向膜17覆盖。所述第二电极层15包括多个条形驱动电极151，其具有均匀的厚度及间隔。

在使用时，施加在条形驱动电极151上的电压由中心的条形驱动电极151向两边的条形驱动电极151逐渐增大而形成液晶透镜。然而，由于仅仅是通过条形驱动电极151上的电压变化来改变液晶分子131的变化，利用光学测试设备得到的液晶透镜的相位延迟曲线并不理想，从而导致所制成的立体显示装置容易产生摩尔纹及串扰。为消除液晶透镜所产生的摩尔纹，目前常用的方法是将液晶透镜倾斜一定的角度，但是这样分使得立体画面的串扰大幅度的提高，从而影响立体显示效果。

申请号为CN201210457079.1的中国发明专利申请公开了一种液晶透镜，其改进在于，每一个透镜单元内，第二电极包含多个宽度相同、间距相等并且沿着y方向延伸的多个条形电极，第一绝缘层设置在第二电极上并在对应于第二电极位置留有开口，第三电极设置在第一绝缘层之上，第三电极包含两部分：第一部分为对应于第一绝缘层开口位置的条形电极；第二部分为设置在第一部分条形电极两两之间的悬浮条形电极，第二绝缘层设置在第三电极之上。该专利申请的液晶透镜结构，主要是通过在每一个液晶透镜单元内各个条形电极长度方向（y方向）形成双层结构来降低液晶透镜单元内各个条形电极的阻抗，从而改善液晶透镜阵列内的电压分布均一性问题，同时使第三电极的第二部分条形电极处于悬浮状态以作为耦合电容使用来实现相邻电极之间的电压平缓过度。

该专利申请的液晶透镜结构存在如下缺点：多个电极层不在同一层上且需要求多层电极叠加布线，而且对于每层电极的宽度比例以及对位要求十分严格，这样会造成整个液晶透镜对于生产要求苛刻而使得生产成本大幅增加；另外，由于多层布线的电极宽度不同会造成电场之间的干扰，这样反而会增加串扰的出现。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种液晶透镜，旨在降低该液晶透镜应用于立体显示装置时所产生的串扰，并减弱该液晶透镜应用于立体显示装置时所产生的摩尔纹，以提升立体显示装置的立体显示性能。

为了实现上述目的，本发明提供的液晶透镜，包括多个透镜单元，每一透镜单元包括第一基板、第二基板、液晶层、第一电极层、第二电极层、第一配向膜及第二配向膜，所述第一基板和第二基板相对间隔设置，所述液晶层位于所述第一基板和第二基板之间；所述第一电极层设置在所述第一基板和所述液晶层之间，并被所述第一配向膜覆盖；所述第二电极层设置在所述第二基板和所述液晶层之间，并被该第二配向膜覆盖，其中：所述第二电极层包括两个驱动电极及至少一个断路电极，所述至少一个断路电极位于所述两个驱动电极之间并呈间隔设置，所述第一电极层和所述两驱动电极外加电压以用于产生电场，所述至少一个断路电极不外加任意电压而处于断路状态以用于平滑所述电场。

优选地，所述断路电极的介电常数不同于所述驱动电极的介电常数。

优选地，所述断路电极的介电常数与所述驱动电极的介电常数相同。

优选地，所述断路电极与所述驱动电极呈条形，或呈锯齿形，或呈蜿蜒形。

优选地，所述断路电极的数量为多个。

优选地，多个所述断路电极之间的间距不相同。

优选地，多个所述断路电极之间的宽度不完全相等。

优选地，多个所述断路电极的厚度大于所述驱动电极的厚度，且多个所述断路电极对应的所述第二配向膜的厚度小于所述驱动电极对应的所述第二配向膜的厚度。

还有，本发明还提供一种如前所述的液晶透镜的制造方法，其中，包括：设定待制造液晶透镜的初始参数；模拟得到待制造液晶透镜的实际折射率梯度差曲线；根据所述实际折射率梯度差曲线与设定的理想折射率梯度差曲线，对所述断路电极的参数进行模拟调整，在模拟得到的实际折射率梯度差曲线符合所述理想折射率梯度差曲线时，确定得到待制造液晶透镜的实际参数；根据待制造液晶透镜的实际参数制造得到所述液晶透镜。

优选地，所述根据所述实际折射率梯度差曲线与设定的理想折射率梯度差曲线，对所述断路电极的参数进行模拟调整的步骤包括：模拟调整所述断路电极的宽度、厚度、间隔、数量及材料中的至少一种。

优选地，在对所述断路电极的参数进行模拟调整时根据非均匀介质空间电场分布规律来对所述断路电极的参数进行模拟调整。

本发明还提供一种立体显示装置，包括显示面板及设于所述显示面板上的液晶透镜，所述液晶透镜采用前述的液晶透镜。

本发明的液晶透镜，通过在同一基板表面的两条形驱动电极之间设置多个条形断路电极，所述多个条形断路电极能够有效地平滑驱动电极所产生的电场，使得整体电场跨度更加平缓，这样可以得到更加好梯度的非寻常光折射率梯度差曲线，能够有效地降低串扰以及减弱摩尔纹，使得液晶透镜具有较佳效果；并且可以减少条形驱动电极的使用，以简化液晶透镜条形驱动电极的电路引线布置，从而能够有效降低液晶透镜的制造成本。

附图说明

图1为一现有液晶透镜的结构示意图。

图2为液晶等效折射率与电压之间关系的示例图。

图3为单个点电荷产生的电场示意图。

图4为本发明液晶透镜第一实施例的结构示意图。

图5为液晶透镜中设置本发明的断路电极与现有技术的未设置断路电极在施加电压时的电场对比示例图。

图6为采用图1所示结构的现有液晶透镜在电压驱动下所形成的液晶指向矢模拟示例图。

图7为采用图1所示的现有液晶透镜结构的实测折射率梯度差曲线与设计的理想折射率梯度差曲线的对比示例图。

图8为采用图4所示的本实施例液晶透镜结构在电压驱动下所形成的液晶指向矢模拟示例图。

图9为采用图4所示的本实施例液晶透镜结构的实测折射率梯度差曲线与设计的理想折射率梯度差曲线的对比示例图。

图10为本发明液晶透镜第二实施例的结构示意图。

图11为本发明液晶透镜第三实施例的结构示意图。

图12为本发明液晶透镜的制造方法一实施例的结构示意图。

图13为本发明立体显示装置一实施例的结构示意图。

本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

应当理解，此处所描述的具体实施方式仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

液晶透镜的液晶层通常具有双折射率性质，其折射率包括相对于寻常光的寻常光折射率no和相对于非寻常光的非寻常光折射率ne。以下介绍关于液晶分子等效折射率的计算公式，以及液晶分子折射率与驱动电压的关系：

${\stackrel{\‾}{n}}_e=\frac{1}{d}{\∫}_{-\frac{d}{2}}^{\frac{d}{2}}{n}_0{[1-(1-\frac{{n_0}^2}{{n_e}^2}){\sin }^2\mathrm{\θ}]}^{-\frac{1}{2}}\mathrm{dz}$

上式中，为液晶等效折射率，n₀是寻常光折射率，n_e是非寻常光折射率，d是光线经过处的液晶层厚度，z轴垂直于液晶层表面，θ为液晶分子指向与z轴的夹角。由上述得知，液晶等效折射率在液晶层的n₀和n_e之间变化。

参照图2，图2为液晶等效折射率与电压之间关系的示例图。由图2可以看出，随着液晶层上所加电压的增加，等效折射率首先增加，当电压超过阈值电压时开始随电压增加而下降，并逐渐接近寻常光的折射率n₀。

然而，在传统液晶透镜施加电压进行驱动时，通常是对所有驱动电极施加电压，而并没有考虑到多个加电电极间电场的平滑过渡以及形成液晶透镜的形貌对于目前基于平板显示器设计的立体显示器件效果的影响。

本发明人经过对液晶透镜相关技术进行长期研究发现，在液晶透镜中所存在的多个介电常数的介质，对于整体电场的分布具有较大的影响。因而，有必要对液晶透镜进行设计，使驱动电极施加电压后形成平滑电场。

以下先解释一下本发明上述平滑电场的原理：

参照图3，图3为单个点电荷产生的电场示意图。由图3可以看出，对于空间一点电荷q，将试探电荷q₀引到点P，由库仑定律，作用于q₀的电场力F由如下式（1）表示：

$F=\frac{1}{{4\mathrm{\π\ϵ}}_0}\frac{{\mathrm{qq}}_0}{r^3}r$

上式中，r是点P相对于点电荷q的位置矢量，ε₀为真空介电常数，q、q₀分别为电荷q、电荷q₀的电量。

距离此点电荷q为r的点P的电场强度F则由如下式表示：

$E=\frac{F}{q_0}=\frac{1}{{4\mathrm{\π\ϵ}}_0}\frac{q}{r^3}r$

由上式知，点电荷在空间任意一点P所产生的电场强度E的大小，决定于这个点电荷的电量和点P到该电荷的距离；电场强度E的方向，决定于这个电荷的电量的符号：q为正，电场强度E与位置矢量r方向相同，q为负，电场强度E与位置矢量r方向相反。电场强度E的方向与q的符号的关系示于图3中。

若空间存在n个点电荷q₁、q₂、…、q_n，在求任意一点P的电场强度时，将试探电荷q₀引到点P。根据力的叠加原理，作用于q₀的电场力F应该等于各个点电荷分别作用于q₀的电场力的矢量之和，即

F=F₁+F₂+...+F_n

由电场强度的定义，点P的电场强度E应表示为

$E=\frac{F}{q_0}=\frac{F_1}{q_0}+\frac{F_2}{q_0}+...+\frac{F_n}{q_0}=E_1+E_2+...+E_n$

上式表明，点P的电场强度E等于各个点电荷单独在点P产生的电场强度的矢量和，电场的这种性质称为电场强度的叠加原理。于是，点P的电场强度E可具体地表示为

$E=\underset{i-1}{\overset{n}{\mathrm{\Σ}}}{E}_i=\frac{1}{{4\mathrm{\π\ϵ}}_0}\underset{i-1}{\overset{n}{\mathrm{\Σ}}}\frac{q_i}{{r_i}^3}{r}_i$

因为整体液晶透镜里面本身已经有了多个介电常数的介质，所以在计算液晶透镜的整体电场分布的时候，还需要考虑非均匀介质的电场分布。现有证据表明，如果材料介电常数随着接近电极边缘而增大，非均匀电介质电场强度增益系数会大大低于均匀电介质电场强度的增益系数。非均匀电介质材料影响空间测量特性和电场对称性，以致在非均匀电介质中采用平面电极设计得到电场强度的分布规律类似于均匀电介质非对称装置中电场强度的分布。

非均匀电介质的特点是在没有自由电荷时，其电场不服从拉普拉斯方程,实际上,一般情况下

上式中，ε_a为绝对电介质的介电常数，而非均匀电介质；gradε≠0，为电场电位。可见，非均匀电介质的电场分布与均匀电介质的电场分布有区别。

非均匀电介质的电场强度计算公式为：

上式中，为电场电位，M_n、N_n和β_n是常量，其值决定于边界条件；η_a是坐标x的函数；I₀(η_n)和K₀(η_a)是零序列贝塞尔调整函数；I₀(η_a)是增函数，它随η_a增加而增加；K₀(η_n)是随η_n增加而减少。

通过上述公式对非均匀介电质产生电场的不同区域进行计算得知，在较大介电常数区域中，电极边缘电场强度大于小介电常数区域中的电场强度；在使用非均匀电介质时，电极边缘电场强度增益系数值实质会减少，电极边缘介电常数随着接近电极而增大。

液晶透镜设计制造过程中，正是本发明人在计算液晶透镜的整体电场分布时充分考虑了非均匀介质的电场分布，方有本发明的诞生。

下面将结合以上说明来详细介绍本发明的液晶透镜的设计。

请参照图4，图4为本发明液晶透镜第一实施例的结构示意图。如图4所示，在本发明液晶透镜的第一实施例中，液晶透镜20包括多个透镜单元，每个透镜单元包括：第一基板21、第二基板22、液晶层23、第一电极层24、第二电极层25、第一配向膜26及第二配向膜27。所述第一基板21和第二基板22相对间隔设置，所述液晶层23位于所述第一基板21和第二基板22之间；所述第一电极层24设置在所述第一基板21和所述液晶层23之间，并被所述第一配向膜26覆盖；所述第二电极层25设置在所述第二基板22和所述液晶层23（含多个液晶分子231）之间，并被该第二配向膜27覆盖。所述第二电极层25包括两驱动电极251及至少一个断路电极252，所述断路电极252位于所述两驱动电极251之间并呈间隔设置，所述第一电极层24和所述两驱动电极251外加电压以用于产生电场，所述断路电极252不外加任意电压而处于断路状态以用于平滑所述电场。需要说明的是，前述两驱动电极在施加合适的电压下，可控制液晶分子形成液晶透镜。较佳地，驱动电极251与断路电极252均呈条形。当然，驱动电极252和断路电极252也可为其它形状，如锯齿形，蜿蜒形等，这些都在本发明的保护范围内。另外，对于在两驱动电极251之间，较佳是设置多个断路电极252。当然，断路电极252设置的数量越多，越有利于在两驱动电极之间形成平滑电场。

请参见图5，图5为液晶透镜中设置本发明的断路电极与现有技术的未设置断路电极在施加电压时的电场对比示例图。图5中横坐标表示电场的宽度，纵坐标表示电压值，虚曲线表示非断路电极设计（即图1所示的现有技术的液晶透镜结构设计），实曲线表示有断路电极设计。在非断路电极设计中，电场的一侧为公共电极，电场的另一侧为相间隔的条形驱动电极。在断路电极设计中，电场的一侧为公共电极，电场的另一侧的两边为条形驱动电极，中间为断路电极。由图5可以看出，相比于现有技术的液晶透镜中无断路电极的设置，在液晶透镜中设置断路电极可以使整个电场变得平缓。

因此，上述液晶透镜20通过在两驱动电极251之间设置至少一个断路电极252，能够有效地平滑驱动电极251所产生的电场，使得整体电场跨度更加平缓，这样可以得到更加好折射率梯度差曲线，能够有效地降低串扰以及减弱摩尔纹，使得液晶透镜20具有较佳效果。

还有，可根据液晶透镜设计需要，改变驱动电极251和断路电极252各自的相关参数，例如改变断路电极252的数量、断路电极252之间间隔、断路电极252的厚度、断路电极252的宽度、断路电极252的材料等，这些可以根据非均匀介质空间电场分布规律，并配合液晶光学模拟软件计算得出。

请参照图6，图6为采用图1所示结构的现有液晶透镜在电压驱动下所形成的液晶指向矢模拟示例图。如图6所示，其横轴表示的是液晶透镜的第二电极单元的间距（pitch），纵轴表示是液晶透镜单元的每层的结构，图6中，#1表示第二基板，#2表示的是第二电极，#3表示的是第二配向膜层，#4表示第一配向膜层，#5表示第一电极，第一基板在第一电极上方（未标记）#4和#3之间模拟液晶层的液晶的指向矢。从图6中可以看出，在未考虑非均匀介质对空间电场分布的影响时，采用均匀间隔设置的驱动电极形成的电场作用下，受非均匀介质的影响，在液晶透镜单元左侧和右侧的液晶指向矢分布并不均匀，即液晶透镜的液晶指向矢容易出现不规则排列现象，难得达到设计要求。

参照图7，图7为采用图1所示的现有液晶透镜结构的实测折射率梯度差曲线与设计的理想折射率梯度差曲线的对比示例图。其中，现有液晶透镜的折射率梯度差曲线可以通过对液晶透镜加电在专业光学测试设备中测试得到。在图7中，实曲线表示采用图1所示的现有液晶透镜的结构而实测出的折射率梯度差曲线，虚曲线表示设计时需求的理想折射率梯度差曲线。由图7可以看出，由于未考虑非均匀介质对电场分布的影响，实测的折射率梯度差曲线与设计的理想折射率梯度差曲线存在较大的偏差。例如，在图7中标记电压为6.2V的位置，设计的理想折射率梯度差为1.758，而通过设备检测得到的实际折射率梯度差则为1.778，相比设计的理想值偏差达到1.14%，这样会使得这个液晶透镜的汇聚效果无法按照最初的设计实现分光效果。

参照图8，图8为采用图4所示的本实施例液晶透镜结构在电压驱动下所形成的液晶指向矢模拟示例图。由图8可以看出，在充分考虑非均匀介质对空间电场分布的影响下，通过合理地设置断路电极，使得液晶透镜的液晶指向矢按照设计要求规则排列，从而能够达到设计要求。

参照图9，图9为采用图4所示的本实施例液晶透镜结构的实测折射率梯度差曲线与设计的理想折射率梯度差曲线的对比示例图。其中，本实施例液晶透镜20的折射率梯度差曲线可以通过对液晶透镜20加电在专业光学测试设备中测试得到。

在图9中，实曲线表示采用图4所示的本实施例液晶透镜的结构的实测折射率梯度差曲线，虚曲线表示设计时需求的理想折射率梯度差曲线。由图9可以看出，本实施例中由于考虑了非均匀介质对电场分布的影响，对断路电极252的参数进行合理设置，使得实测的折射率梯度差曲线与设计的理想折射率梯度差曲线之间的偏差明显减小。例如，在图9中标记电压为6.2V的位置，设计的理想折射率梯度差为1.758，而通过设备检测得到的实际折射率梯度差则为1.760，相比设计的理想值偏差仅为0.114%，仅为图7中同一位置的偏差值1.14%的1/10。由此可见，在相同的器件设计下，由于添加了断路电极，使得同一位置点的折射率梯度差的实际测量值与理想值之间的偏差大小减少，实际测量值已经十分接近实际需求的理想值，且实测的折射率梯度差曲线具有较好的梯度变化，这样使得本实施例的液晶透镜20的汇聚效果基本上可以按照最初的设计实现分光效果，并可以有效地降低串扰及减少摩尔纹。

在上述实施例的液晶透镜20中，采用厚度相同、宽度相同且间隔相同的多个条形断路电极252来平滑电场。在一些特殊设计的情况下，还可以是进一步改变条形断路电极252的宽度、间距、厚度、条形断路电极与条形驱动电极之间的间隔等参数来平滑电场。在本实施例的液晶透镜20中，条形驱动电极251和条形断路电极252的形状可以是直线条形，也可以是曲线条形，此两种形状也适用于以下各实施例中液晶透镜的条形驱动电极和条形断路电极。

参照图10，在本发明液晶透镜的第二实施例中，液晶透镜30包括多个透镜单元，每个透镜单元包括：第一基板31、第二基板32、液晶层33、第一电极层34、第二电极层35、第一配向膜36及第二配向膜37。所述第一基板31和第二基板32相对间隔设置，所述液晶层33位于所述第一基板31和第二基板32之间；所述第一电极层34设置在所述第一基板31和所述液晶层33（含多个液晶分子331）之间，并被所述第一配向膜36覆盖；所述第二电极层35设置在所述第二基板32和所述液晶层33之间，并被该第二配向膜37覆盖。所述第二电极层35包括两条形驱动电极351及多个条形断路电极352，所述多个条形断路电极352位于所述两条形驱动电极351之间并呈间隔分布，所述第一电极层34和所述两条形驱动电极351外加电压以用于产生电场，所述多个条形断路电极352不外加任意电压而处于断路状态以用于平滑所述电场。

在本实施例中，进一步地，所述多个条形断路电极352之间的间隔呈非均匀设置，且多个条形断路电极352的宽度不全相等。具体地，在实施例中，靠近液晶透镜中心位置的条形断路电极352的宽度小于两侧的条形断路电极352的宽度。

参照图11，在本发明液晶透镜的第三实施例中，液晶透镜40包括多个透镜单元，每个透镜单元包括：第一基板41、第二基板42、液晶层43、第一电极层44、第二电极层45、第一配向膜46及第二配向膜47。所述第一基板41和第二基板42相对间隔设置，所述液晶层43位于所述第一基板41和第二基板42之间；所述第一电极层44设置在所述第一基板41和所述液晶层43（包含多个液晶分子431）之间，并被所述第一配向膜46覆盖；所述第二电极层45设置在所述第二基板42和所述液晶层43之间，并被该第二配向膜47覆盖。所述第二电极层45包括两条形驱动电极451及多个条形断路电极452，所述多个条形断路电极452位于所述两条形驱动电极451之间并呈间隔分布，所述第一电极层44和所述两条形驱动电极451外加电压以用于产生电场，所述多个条形断路电极452不外加任意电压而处于断路状态以用于平滑所述电场。

在本实施例中，进一步地，所述多个条形断路电极452之间的间隔呈非均匀设置，多个条形断路电极452的宽度不全相等，且条形断路电极452的厚度大于条形驱动电极451的厚度，这样还可以减少第二配向膜47的使用量，从而降低生产成本。具体地，在实施例中，靠近液晶透镜中心位置的条形断路电极452的宽度小于两侧的条形断路电极452的宽度，所述条形断路电极452的一部分伸入至第二配向膜47内。

上述各实施例中，均是通过对多个条形断路电极的布局进行调整来平滑电场。在其他实施例中，还可以是通过对条形断路电极的材质进行合理的选取来平滑电场。因此，条形断路电极的材料可以不局限于与条形驱动电极相同的材质，条形断路电极的材料可以为不同于条形驱动电极的其他介电常数的材料。

上述各实施例中，均是以一对驱动电极搭配多个断路电极为例进行说明，可见，通过设置多个断路电极来平滑电场，在仅使用一对条形驱动电极的情况下也可以形成液晶透镜，这样可以减少驱动电极的使用，从而简化液晶透镜驱动电极的电路引线布置，以有效降低液晶透镜的制造成本。

此外，在一个变形实施例中，两驱动电极之间设置的多个断路电极也可连接到液晶透镜的驱动控制芯片，在两驱动电极通电时，控制该多个断路电极处于断路状态。根据形成液晶透镜单元的间距（pitich），该多个断路电极中也可有两个断路电极导通，形成两个新的驱动电极，而新的两个驱动电极之间的断路电极仍处于断路状态。对于整个液晶透镜而言，任意相邻两驱动电极之间的电极都处于断路状态，包括原先作为驱动电极的电极和原先处于断路状态的断路电极。这样，可以任意调节形成液晶透镜单元的间距，进一步改善立体显示的效果。

本发明还提供一种前述各实施例中的液晶透镜的制造方法。参照图12，在本发明液晶透镜的制造方法的一实施例中，该方法包括：

步骤S10、设定待制造液晶透镜的初始参数；

步骤S20、模拟得到待制造液晶透镜的实际折射率梯度差曲线；

步骤S30、根据所述实际折射率梯度差曲线与设定的理想折射率梯度差曲线，对该断路电极的参数进行模拟调整，在模拟得到的实际折射率梯度差曲线符合所述理想折射率梯度差曲线时，确定得到待制造液晶透镜的实际参数；

步骤S40、根据待制造液晶透镜的实际参数制造得到所述液晶透镜。

上述步骤S10、S20、S30可以通过对在液晶模拟软件进行相应操作来执行完成。设定待制造液晶透镜的初始参数包括第一基板、第二基板、液晶层、第一电极层、第二电极层、第一配向膜及第二配向膜的尺寸、位置和材料，以及第一电极层和第二电极层上所施加的电压。

步骤S30中，所述根据所述实际折射率梯度差曲线与设定的理想折射率梯度差曲线，对该至少一个断路电极的参数进行模拟调整的步骤包括：模拟调整所述该至少一个断路电极的宽度、厚度、间隔、数量及材料中的至少一种。

在对该至少一个断路电极的参数进行模拟调整时根据非均匀介质空间电场分布规律来对该至少一个断路电极的参数进行模拟调整。

另外，上述实际参数除上述初始参数外，还包括调整断路电极的宽度、厚度、间隔、数量及材料中的至少一种后的数值。

本发明还提供一种立体显示装置，参照图13，在本发明立体显示装置的一实施例中，立体显示装置包括背光1、显示面板2及透镜光栅组件3，其中，所述透镜光栅组件3采用前述实施例中的液晶透镜20、液晶透镜30或液晶透镜40。通过对液晶透镜20、30、40配置相应的驱动电路模块，可以时序控制液晶透镜实现2D/3D显示的快速切换。

本发明并不局限于以上实施方式，在上述实施方式公开的技术内容下，还可以进行各种变化。凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (11)

1.一种液晶透镜，包括多个透镜单元，每一透镜单元包括第一基板、第二基板、液晶层、第一电极层、第二电极层、第一配向膜及第二配向膜，所述第一基板和第二基板相对间隔设置，所述液晶层位于所述第一基板和第二基板之间；所述第一电极层设置在所述第一基板和所述液晶层之间，并被所述第一配向膜覆盖；所述第二电极层设置在所述第二基板和所述液晶层之间，并被该第二配向膜覆盖，其特征在于：

所述第二电极层包括两个驱动电极及多个断路电极，多个所述断路电极位于所述两个驱动电极之间并呈间隔设置，所述第一电极层和所述两驱动电极外加电压以用于产生电场，多个所述断路电极不外加任意电压而处于断路状态以用于平滑所述电场。

2.如权利要求1所述的液晶透镜，其特征在于，所述断路电极的介电常数不同于所述驱动电极的介电常数。

3.如权利要求1所述的液晶透镜，其特征在于，所述断路电极的介电常数与所述驱动电极的介电常数相同。

4.如权利要求1所述的液晶透镜，其特征在于，所述断路电极与所述驱动电极呈条形，或呈锯齿形，或呈蜿蜒形。

5.如权利要求4所述的液晶透镜，其特征在于，多个所述断路电极之间的间距不相同。

6.如权利要求5所述的液晶透镜，其特征在于，多个所述断路电极之间的宽度不完全相等。

7.如权利要求4所述的液晶透镜，其特征在于，多个所述断路电极的厚度大于所述驱动电极的厚度，且多个所述断路电极对应的所述第二配向膜的厚度小于所述驱动电极对应的所述第二配向膜的厚度。

8.一种如权利要求1所述的液晶透镜的制造方法，其特征在于，包括：

设定待制造液晶透镜的初始参数；

模拟得到待制造液晶透镜的实际折射率梯度差曲线；

根据所述实际折射率梯度差曲线与设定的理想折射率梯度差曲线，对多个所述断路电极的参数进行模拟调整，在模拟得到的实际折射率梯度差曲线符合所述理想折射率梯度差曲线时，确定得到待制造液晶透镜的实际参数；

根据待制造液晶透镜的实际参数制造得到所述液晶透镜。

9.如权利要求8所述的液晶透镜的制造方法，其特征在于，所述根据所述实际折射率梯度差曲线与设定的理想折射率梯度差曲线，对所述断路电极的参数进行模拟调整的步骤包括：模拟调整所述断路电极的宽度、厚度、间隔、数量及材料中的至少一种。

10.如权利要求8所述的液晶透镜的制造方法，其特征在于，在对所述断路电极的参数进行模拟调整时根据非均匀介质空间电场分布规律来对所述断路电极的参数进行模拟调整。

11.一种立体显示装置，包括显示面板及设于所述显示面板上的液晶透镜，其特征在于，所述液晶透镜采用如权利要求1至7中任意一项所述的液晶透镜。