CN108803189B - 一种液晶透镜单元及其制备方法、裸眼3d显示面板 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种液晶透镜单元及其制备方法、裸眼3D显示面板，属于显示技术领域，其可解决现有的3D显示中部分光线无法按照理想状态进行偏转，造成串扰的问题。本发明的液晶透镜单元中，在相对的第一基板和第二基板之间设有液晶层，在第一基板上靠近第二基板的一侧设有散射部件，且散射部件设于液晶透镜单元的边缘的位置处，这样当该液晶透镜结构用于裸眼3D显示后，散射部件可以打散串扰光，降低液晶透镜形貌畸变对3D显示串扰值的影响。本发明的裸眼3D显示面板适用于各种显示装置。

Description

一种液晶透镜单元及其制备方法、裸眼3D显示面板

技术领域

本发明属于显示技术领域，具体涉及一种液晶透镜单元及其制备方法、裸眼3D显示面板。

背景技术

裸眼3D显示技术在近年来得到了迅猛的发展，其中裸眼3D手机、电视等产品正在逐步走进人们的视野。裸眼3D技术大致可以分为透镜型裸眼3D、光栅型裸眼3D，其中光栅型裸眼3D技术需遮挡一半像素，其透过率和亮度均较低；透镜型裸眼3D技术无需遮挡像素，整体透过率和亮度较高，具有绝对的优势。

现有的透镜型裸眼3D技术实现方式包括：通过压印技术制作固定透镜或液晶透镜等两种方式，其中后者通过调整液晶透镜的驱动信号，可以有效改变液晶透镜的焦距、偏转等影响3D显示效果的技术参数，以适应不同的观看距离，观看人数以及观看角度。

发明人发现现有技术中至少存在如下问题：液晶透镜式裸眼3D显示串扰值普遍较高，其原因在于：液晶透镜阵列中，透镜邻接处形貌较差，光线不能按照预定方向偏转，造成串扰值增大。具体的，参见图1现有液晶透镜式裸眼3D显示结构延迟量曲线图，图1中延迟量曲线为理想状态下的延迟量曲线，其曲线各处连续且光滑，在透镜邻接处曲线无畸变，满足裸眼3D显示的需求。然而，在实际模拟以及制作过程中，在透镜邻接处，如图2所示，其曲线产生畸变(虚线圈起的部位)，通常表现为直线或者其它形状，光线经过这部分区域时无法按照理想状态进行偏转，造成3D显示的串扰。

发明内容

本发明针对现有的3D显示中部分光线无法按照理想状态进行偏转，造成串扰的问题，提供一种液晶透镜单元及其制备方法、裸眼3D显示面板。

解决本发明技术问题所采用的技术方案是：

一种液晶透镜单元，包括相对设置的第一基板和第二基板，所述第一基板较第二基板更靠近出光侧，所述第一基板和第二基板之间设有液晶层，其中，所述第一基板上位于所述液晶透镜单元边缘的位置处设有散射部件，用于散射所述液晶透镜单元边缘的位置处的串扰光。

优选的是，所述第一基板上还设有第一电极，所述散射部件设于所述第一电极上。

优选的是，所述第一基板上还设有取向膜，所述取向膜相较于所述第一电极和散射部件更靠近第二基板。

优选的是，所述第二基板上设有多根条状的第二电极，所述散射部件设于对应部分条状的第二电极的位置处。

优选的是，一个所述液晶透镜单元对应相邻的n根条状的第二电极，其中，在第一根和第n根条状的第二电极的位置处设有所述散射部件，所述n为大于或等于2的正整数。

优选的是，所述散射部件包括散射粒子，所述散射粒子的粒径范围为10nm-100μm。

本发明还提供一种液晶透镜单元的制备方法，包括以下制备步骤：

在第一基板上形成散射部件，用于散射所述液晶透镜单元边缘的位置处的串扰光；

将所述第一基板与第二基板对盒形成液晶盒。

优选的是，所述散射部件通过粘附的方法形成于所述第一基板上。

优选的是，所述散射部件通过吸附的方法形成于所述第一基板上。

优选的是，所述吸附的方法包括静电吸附，所述吸附的方法包括以下步骤：在第一电极与第二电极之间施加电信号以产生电场，通过静电吸附将散射部件形成于所述第一基板上。

本发明还提供一种裸眼3D显示面板，包括2D显示面板和多个上述的液晶透镜单元，其中，所述液晶透镜单元设置在所述2D显示面板的出光面光侧，所述散射部件设于相邻的液晶透镜单元边缘的位置处。

本发明的液晶透镜单元中，在相对的第一基板和第二基板之间设有液晶层，在第一基板上靠近第二基板的一侧设有散射部件，且散射部件设于液晶透镜单元的边缘的位置处，这样当该液晶透镜结构用于裸眼3D显示后，散射部件可以打散串扰光，降低液晶透镜形貌畸变对3D显示串扰值的影响。本发明的裸眼3D显示面板适用于各种显示装置。

附图说明

图1、图2为现有的液晶透镜式裸眼3D显示结构延迟量曲线图；

图3、图12为本发明的实施例1的液晶透镜单元的结构示意图；

图4、图5、图8、图9、图10为本发明的实施例2的液晶透镜单元的结构示意图；

图6、图7为本发明的实施例2的液晶透镜单元形成的裸眼3D显示结构光路图；

图11为本发明的实施例3裸眼3D显示面板结构示意图；

其中，附图标记为：1、第一基板；11、第一电极；2、第二基板；21、第二电极；3、液晶层；4、散射部件；5、取向膜；6、2D显示面板；71、液晶透镜单元；72、液晶透镜单元的边缘。

具体实施方式

为使本领域技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细描述。

实施例1：

本实施例提供一种液晶透镜单元，包括相对设置的第一基板1和第二基板2，所述第一基板1较第二基板2更靠近出光侧，所述第一基板1和第二基板2之间设有液晶层3，其中，所述第一基板1上位于所述液晶透镜单元边缘的位置处设有散射部件4，用于散射所述液晶透镜单元边缘的位置处的串扰光。

具体的，液晶透镜单元的边缘72位置参见图12的A-A’截面示意图，从图中可以看出，图12中包含了四个液晶透镜单元71，相邻两个之间的位置处为液晶透镜单元的边缘72。

本实施例的液晶透镜单元的结构如图3所示，相对的第一基板1和第二基板2之间设有液晶层3，在第一基板1上靠近第二基板2的一侧设有散射部件4，且散射部件4设于液晶透镜单元的边缘的位置处，这样当该液晶透镜结构用于裸眼3D显示后，散射部件4可以打散串扰光，降低液晶透镜形貌畸变对3D显示串扰值的影响。

实施例2：

本实施例提供一种液晶透镜单元，包括相对设置的第一基板1和第二基板2，所述第一基板1和第二基板2之间设有液晶层3，其中，液晶分子取向与入射光偏振方向平行，电场为竖直电场方向，例如，入射光为水平偏振光，则液晶分子为水平取向。其中，所述第一基板1上位于所述液晶透镜单元边缘的位置处设有散射部件4，用于散射所述液晶透镜单元边缘的位置处的串扰光，所述第一基板1上还设有第一电极11，所述散射部件4设于所述第一电极11的靠近或远离所述第二基板2的一面上。

也就是说，第一基板1和第二基板2之间设有第一电极11、第二电极21，其中，第一电极11、第二电极21可以设于同一基板上，也可以分别设于第一基板1、第二基板2上。通过向第一电极11、第二电极21施加电压以驱动液晶形成透镜。其中，本实施例中以第一基板1为彩膜基板，第二基板2为阵列基板进行说明。

作为本实施例中的一种可选实施方案，如图4所示，散射部件4设于第一基板1和第一电极11之间，即第一电极11远离第二基板2的一面上；作为本实施例中的另一种可选实施方案，如图5所示，散射部件4设于第一电极11下方，即第一电极11的靠近第二基板2的一面上。可以理解的是，只要将散射部件4设于液晶透镜单元边缘的位置处即可打散串扰光，降低液晶透镜形貌畸变对3D显示串扰值的影响，同时，这种方式不会增大摩尔纹。采用本实施例的液晶透镜单元形成的裸眼3D显示结构光路图如图6所示，未添加本实施例的液晶透镜单元形成的裸眼3D显示结构光路图如图7所示，从图6、图7中可以看出散射部件4可以打散串扰光。

优选的是，所述第一基板1上还设有取向膜5，所述取向膜5相较于所述第一电极11和散射部件4更靠近第二基板2。

也就是说，作为本实施例中图4的一种优选实施方案，如图8所示，在第一电极11下方还设有取向膜5，用来使得液晶层3的液晶分子按一定方向有规律地排列。

优选的是，所述第二基板2上设有多根条状的第二电极21，所述散射部件4设于对应部分条状的第二电极21的位置处。

优选的是，一个所述液晶透镜单元包含相邻的n根条状的第二电极21，其中，在第一基板上对应第一根和第n根条状的第二电极21的位置处分别设有所述散射部件4。

也就是说，如图9所示，当向第一电极11、第二电极21施加电场时，相当于三根第二电极21之间形成一个液晶透镜单元，或者如图10所示，五根第二电极21之间形成一个液晶透镜单元，因此，液晶透镜单元的边缘对应部分条状的第二电极21的位置处，即图9中在第一根和第三根条状的第二电极21的位置处设有散射部件4，图10中在第一根和第五根条状的第二电极21的位置处设有散射部件4。以图9的三根电极为例，第一根为高电压值信号，第二跟为低电压值信号，第三根即为下一周期第一根也为高电压值信号，其中低压值可以为0.1V，高压值为10V；具体信号以及电极根数可以依据透镜的周期以及焦距而定。

优选的是，所述散射部件4包括散射粒子，所述散射粒子的粒径范围为10nm-100μm。

也就是说，散射粒子的形状可以是球形，其粒径范围为10nm-100μm，这样光线进入散射粒子表面后发生反射，因散射粒子随机排列，反射后的光线传播方向不固定，极大程度上减弱了进入人眼的串扰光线。又因为散射后的光线随机分布，不具备干涉条件，因此不会造成摩尔纹的明显提升。具体的，散射粒子可以是树脂球、硅球或者与树脂球、硅球类似的材料，只要其具有透光特性，会改变光线的传播方向即可。

优选的是，所述散射部件4通过粘附的方法形成于所述第一基板1上。

具体的，可以选用光学胶或其它具有粘附性的材料，在第一基板1上位于所述液晶透镜单元边缘的位置处刻蚀出一定的形状，然后喷洒散射粒子，之后进行清洗，这样在有粘附性材料的区域，散射粒子保留，无粘附性材料的区域，散射粒子被洗去。

作为本实施例中的一种优选实施方案，所述散射部件4通过吸附的方法形成于所述第一基板1上。

优选的是，所述吸附的方法包括静电吸附，所述吸附的方法包括以下步骤：在第一电极11与第二电极21之间施加电信号以产生电场，通过静电吸附将散射部件4形成于所述第一基板1上。

具体的，散射部件4还可以采用静电吸附的方法实现，因散射部件4位于条状电极正上方，因此可以在第二基板2的条状的第二电极21上加载信号，产生电场，利用静电吸附的方法将散射材料吸附至第一电极11上方，覆盖取向膜5的材料之后进行后续工艺操作。

实施例3：

本实施例提供一种裸眼3D显示面板，如图11所示，其包括2D显示面板6和上述实施例的液晶透镜单元，其中，所述液晶透镜单元的第二基板2粘贴至所述2D显示面板6的出光面上。

显然，上述各实施例的具体实施方式还可进行许多变化；例如：散射部件的具体尺寸可以根据实际需要进行调整，散射部件的具体材料可以根据实际产品进行选择，此外第二基板上还设有薄膜晶体管等显示原件，或者第一电极与第二电极可以设于同一基板上等。

实施例4：

本实施例提供了一种显示装置，其包括上述任意一种裸眼3D显示面板。所述显示装置可以为：液晶显示面板、电子纸、手机、平板电脑、电视机、显示器、笔记本电脑、数码相框、导航仪等任何具有显示功能的产品或部件。

可以理解的是，以上实施方式仅仅是为了说明本发明的原理而采用的示例性实施方式，然而本发明并不局限于此。对于本领域内的普通技术人员而言，在不脱离本发明的精神和实质的情况下，可以做出各种变型和改进，这些变型和改进也视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种液晶透镜单元，其特征在于，包括相对设置的第一基板和第二基板，所述第一基板较第二基板更靠近出光侧，所述第一基板和第二基板之间设有液晶层，其中，所述第一基板上位于所述液晶透镜单元边缘的位置处设有散射部件，用于散射所述液晶透镜单元边缘的位置处的串扰光，所述散射部件包括散射粒子，所述第一基板上还设有第一电极，所述散射部件设于所述第一电极上。

2.根据权利要求1所述的液晶透镜单元，其特征在于，所述第一基板上还设有取向膜，所述取向膜相较于所述第一电极和散射部件更靠近第二基板。

3.根据权利要求1所述的液晶透镜单元，其特征在于，所述第二基板上设有多根条状的第二电极，所述散射部件设于对应部分条状的第二电极的位置处。

4.根据权利要求3所述的液晶透镜单元，其特征在于，一个所述液晶透镜单元对应相邻的n根条状的第二电极，其中，在第一根和第n根条状的第二电极的位置处设有所述散射部件，所述n为大于或等于2的正整数。

5.根据权利要求1所述的液晶透镜单元，其特征在于，所述散射粒子的粒径范围为10nm-100μm。

6.一种液晶透镜单元的制备方法，其特征在于，包括以下制备步骤：

在第一基板上形成散射部件，用于散射所述液晶透镜单元边缘的位置处的串扰光；

将所述第一基板与第二基板对盒形成液晶盒，所述第一基板上还设有第一电极，所述散射部件设于所述第一电极上。

7.根据权利要求6所述的液晶透镜单元的制备方法，其特征在于，所述散射部件通过粘附的方法形成于所述第一基板上。

8.根据权利要求6所述的液晶透镜单元的制备方法，其特征在于，所述散射部件通过吸附的方法形成于所述第一基板上。

9.根据权利要求8所述的液晶透镜单元的制备方法，其特征在于，所述吸附的方法包括静电吸附，所述吸附的方法包括以下步骤：在第一电极与第二电极之间施加电信号以产生电场，通过静电吸附将散射部件形成于所述第一基板上。

10.一种裸眼3D显示面板，其特征在于，包括2D显示面板和多个权利要求1-5任一项所述的液晶透镜单元，其中，所述液晶透镜单元设置在所述2D显示面板的出光侧，所述散射部件设于相邻的液晶透镜单元边缘的位置处。

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