專利名稱：一種3d顯示裝置、透鏡面板及其制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于液晶顯示領(lǐng)域，尤其涉及一種3D顯示裝置、透鏡面板及其制作方法。
背景技術(shù)：
3D顯示越來越受關(guān)注，并有可能帶來一個(gè)可觀的市場。3D顯示依據(jù)實(shí)現(xiàn)原理分為多種，例如偏振眼鏡法式、柱透鏡光柵式、棱鏡式、體三維、全息立體等。其中，基于柱透鏡光柵的3D顯示技術(shù)因柱透鏡光柵可加工性強(qiáng)、立體顯示效果較好的特點(diǎn)而被廣泛應(yīng)用。但是，基于柱透鏡光柵的3D顯示技術(shù)難以實(shí)現(xiàn)2D和3D之間的轉(zhuǎn)換。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明實(shí)施例所要解決的技術(shù)問題是提供一種3D顯示裝置、透鏡面板及其制作方法，能夠方便的實(shí)現(xiàn)2D和3D之間的轉(zhuǎn)換。為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明實(shí)施例提供技術(shù)方案如下一種透鏡面板，包括第一透明基板，所述第一透明基板內(nèi)表面設(shè)置有平行間隔排列的條狀的正電極和負(fù)電極；位于所述第一透明基板上方的第二透明基板；按照從上到下的順序填充在所述第一透明基板和所述第二透明基板之間的第一透明液體和第二透明液體，所述第一透明液體與所述第二透明液體互不相溶，且所述第二透明液體的反射系數(shù)大于所述第一透明液體的反射系數(shù)。上述的透鏡面板，其中，還包括設(shè)置在所述第一透明基板與所述第二透明液體之間的介電層。上述的透鏡面板，其中所述第二透明基板的內(nèi)側(cè)形成有板狀公共電極層，所述板狀公共電極層與所述正電極或所述負(fù)電極之間能夠形成豎直電場。上述的透鏡面板，其中所述第一透明基板上的任意相鄰的兩條電極間距相同。上述的透鏡面板，其中所述第一透明基板上中心區(qū)域的電極間距大于邊緣區(qū)域的電極間距。上述的透鏡面板，其中所述第一透明液體為甘油、二甘醇、乙二醇或正己醇。上述的透鏡面板，其中所述第二透明液體為光學(xué)流體。上述的透鏡面板，其中所述光學(xué)流體為液晶或者液晶聚合物。一種透鏡面板的制作方法，包括在第一透明基板內(nèi)表面制作條狀的正電極和負(fù)電極，所述正電極和所述負(fù)電極在所述第一透明基板上平行間隔排列；將第一透明液體和第二透明液體的混合液體形成在制作有正電極和負(fù)電極的所述第一透明基板上；將所述第一透明基板與第二透明基板進(jìn)行對盒工藝，得到所述透鏡面板。上述的制作方法，其中，還包括在制作完所述正電極和所述負(fù)電極的步驟之后，在所述第一透明基板上制作介電層。上的制作方法，其中在所述對盒工藝前，在所述第二透明基板的內(nèi)表面形成公共電極層。一種3D顯示裝置，包括上述的透鏡面板或者采用上述的制作方法形成的透鏡面板。本發(fā)明實(shí)施例的上述技術(shù)方案，在第一透明基板內(nèi)表面間隔設(shè)置有條狀的正負(fù)電極，需要進(jìn)行3D顯示時(shí)，通過在所述正電極和所述負(fù)電極之間施加電壓，能夠改變所述第一透明液體與所述第二透明液體之間的界面形狀，從而形成透鏡的效果，如果不對各電極施加電壓，則第一透明液體與所述第二透明液體之間的界面形狀不會發(fā)生改變，此時(shí)，顯示裝置進(jìn)行2D顯示，如此，能夠方便的實(shí)現(xiàn)2D和3D之間的轉(zhuǎn)換。
圖I為根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的透鏡面板的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2為根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的透鏡面板的制作方法的流程圖；圖3為圖2所示的制作方法中在第一透明基板上形成正負(fù)電極和介電層的示意圖；圖4為圖2所示的制作方法中將第一透明液體與第二透明液體的混合液體示意圖；圖5為圖2所示的制作方法中將混合液體形成在第一透明基板上的示意圖；圖6為本發(fā)明實(shí)施例的透鏡面板中水平電場的分布示意圖；圖7為本發(fā)明實(shí)施例的透鏡面板中水平電場和豎直電場的分布示意圖；圖8為本發(fā)明實(shí)施例的透鏡面板在水平電場和豎直電場的共同作用下電勢線的分布示意圖；圖9為本發(fā)明實(shí)施例的透鏡面板中的一種流體形狀分布示意圖；圖10為本發(fā)明實(shí)施例的透鏡面板中的另一種流體形狀分布示意圖；圖11為本發(fā)明實(shí)施例的透鏡面板中的又一種流體形狀分布示意圖。
具體實(shí)施例方式為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合附圖及具體實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)描述。圖I為根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的透鏡面板的結(jié)構(gòu)示意圖。參照圖1，所述透鏡面板包括第一透明基板1，設(shè)置在所述第一透明基板I內(nèi)表面且平行間隔排列的條狀的正電極7和負(fù)電極8 ；位于所述第一透明基板I上方的第二透明基板2 ；按照從上到下的順序填充在所述第一透明基板I和所述第二透明基板2之間的第一透明液體5和第二透明液體4。在具體實(shí)現(xiàn)時(shí)，所述第一透明基板I上的任意相鄰兩個(gè)電極間距可以相同，如圖9 和圖10所示?？梢愿鶕?jù)不同的觀看距離來選擇合適的電極間距，例如，在圖9中，電極間距為SI，在圖10中，電極間距為S2。在具體實(shí)現(xiàn)時(shí)，所述第一透明基板上I的相鄰電極間距也可以不同，例如所述第一透明基板I上中心區(qū)域的電極間距大于邊緣區(qū)域的電極間距，這樣不同視角區(qū)域都可看到優(yōu)質(zhì)的畫面。如圖11所示，邊緣區(qū)域的電極間距為S3，中心區(qū)域的電極間距為S4，且S3 < S4。其中，所述第一透明液體5(如圖4所示)與所述第二透明液體4(如圖4所示) 的密度相近、互不相溶、介電常數(shù)相差較大，且所述第一透明液體5的密度稍大于所述第二透明液體4 ;另外，這兩種透明液體的反射系數(shù)互不相同，且所述第二透明液體4的反射系數(shù)大于所述第一透明液體5的反射系數(shù)。所述第一透明液體5可以選用甘油(Glycerol)、二甘醇、乙二醇或正己醇等類似的醇類結(jié)構(gòu)，其介電常數(shù)大致為42，反射系數(shù)大致為I. 47，密度大致為I. 26g/cm3 ;所述第二透明液體4可以選用光學(xué)流體(optical fluids)，所述光學(xué)流體為具有光學(xué)各向異性的流體，可以選用液晶或液晶聚合物等其它具有光學(xué)各向異性的材料。其中，所述正電極7和所述負(fù)電極8在所述第一透明基板I內(nèi)表面間隔排列,如圖 6所示，通過在所述正電極7和所述負(fù)電極8之間施加電壓，在所述正電極7和所述負(fù)電極 8之間形成水平電場，該水平電場能夠改變所述第二透明液體4的形狀，即改變所述第一透明液體5與所述第二透明液體4之間的界面形狀。正負(fù)電極間施加的電壓為一固定值，該電壓能夠驅(qū)動第二透明液體4即可，透鏡面板工作時(shí)，維持該電壓不變。
優(yōu)選地，如圖I所示，所述第二透明基板2的內(nèi)表面(相對于所述第一透明基板I 的一側(cè))形成有透明電極層(公共電極)6，例如ITO或IZO層，如圖7所示，所述透明電極層6與所述正電極7或所述負(fù)電極8之間能夠形成豎直電場。由于所述正負(fù)電極能夠產(chǎn)生水平電場，這樣，利用水平電場與豎直電場的相互作用，可以方便控制液體透鏡中的流體形狀，使得各液體透鏡單元能夠呈現(xiàn)拋物線形排列。將該液體透鏡應(yīng)用于3D顯示中時(shí)，通過對電極的電壓控制，利用電勢線規(guī)范控制光學(xué)流體的形狀，以使其形成或者不形成透鏡的效果，可以方便的實(shí)現(xiàn)2D和3D之間的轉(zhuǎn)換。另外，為使得所述第二透明液體4的形狀更為理想，如圖3所示，還可以在所述第一透明基板I與所述第二透明液體4之間設(shè)置介電層3，通過設(shè)置介電層3，能夠使得第一透明液體5與第二透明液體4處于電場線呈現(xiàn)比較完美的圓弧形的電場區(qū)域。圖2為根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的透鏡面板的制作方法的流程圖。參照圖2，所述制作方法包括如下步驟步驟201 :在第一透明基板的內(nèi)表面制作條狀的正電極和負(fù)電極；所述正電極和所述負(fù)電極在所述第一透明基板上平行間隔排列?？蛇x地，正負(fù)電極的長度和寬度均相等，相鄰電極與電極之間的距離也相等。另外，電極的長度值和寬度值可根據(jù)需求設(shè)置，電極與電極之間的距離也可以根據(jù)需求設(shè)置。電極距離和寬度值設(shè)置的最佳效果應(yīng)當(dāng)是使得電場線排布形狀為完美的圓弧形。步驟202 :在制作有正電極和負(fù)電極的第一透明基板上制作介電層；過設(shè)置介電層，能夠使得第一透明液體5與第二透明液體4處于電場線呈現(xiàn)比較完美的圓弧形的電場區(qū)域。完成步驟201和步驟202后的面板結(jié)構(gòu)請參見圖3所示。
步驟203 :將第一透明液體和第二透明液體的混合液體形成在步驟202所得的第一透明基板上(如圖5所示)；上述混合溶液在第一透明基板上的形成方法可以為涂布、 滴注等常規(guī)工藝。其中，所述第一透明液體與所述第二透明液體的密度相近、互不相溶、介電常數(shù)相差較大，且所述第一透明液體的密度稍大于所述第二透明液體；另外，這兩種透明液體的反射系數(shù)互不相同，且所述第二透明液體的反射系數(shù)大于所述第一透明液體的反射系數(shù)。所述第一透明液體可以選用甘油(Glycerol)、二甘醇、乙二醇或正己醇等類似的醇類結(jié)構(gòu)，其介電常數(shù)大致為42，反射系數(shù)大致為I. 47，密度大致為I. 26g/cm3 ;所述第二透明液體可以選用光學(xué)流體(optical fluids)、液晶或液晶聚合物等材料。由于所述第一透明液體與所述第二透明液體互不相溶，因此，二者混合后便形成圖4所示的分層結(jié)構(gòu)，其中，第一透明液體5位于所述第二透明液體4之上。
步驟204 :將步驟203所得的第一透明基板與第二透明基板進(jìn)行對盒工藝，并得到圖I所示的透鏡面板。優(yōu)選地，所述第二透明基板的內(nèi)表面(相對于所述第一透明基板的一側(cè))形成有透明電極層，例如ITO或IZO等層。之后，將該透鏡面板與液晶面板進(jìn)行貼合，便可得到能夠進(jìn)行立體顯示的3D顯示
>J-U ρ α裝直。以下對本發(fā)明實(shí)施例的透鏡面板的工作原理進(jìn)行介紹。為了對第二透明液體的形狀進(jìn)行控制，所述透鏡面板中設(shè)置有控制單元，所述控制單元能夠在所述正電極和所述負(fù)電極之間施加電壓，以及，在所述透明電極層與所述正電極或所述負(fù)電極之間施加電壓，該電壓能夠驅(qū)動所述第二透明液體，所述第二透明液體在該電壓的驅(qū)動下形狀發(fā)生改變(即所述第一透明液體與所述第二透明液體之間的界面形狀發(fā)生改變)，于是便形成了液體透鏡單元，此時(shí)，顯示裝置進(jìn)行3D顯示；如果不對各電極施加電壓，由于沒有電場的驅(qū)動，則所述第二透明液體的形狀不會發(fā)生改變(即第一透明液體與所述第二透明液體之間的界面形狀不會發(fā)生改變)，此時(shí)，顯示裝置進(jìn)行2D顯示， 如此，能夠方便的實(shí)現(xiàn)2D和3D之間的轉(zhuǎn)換。需要說明的是，本發(fā)明所有實(shí)施例中所述的顯示裝置可以為液晶面板、液晶顯示器、等離子體顯示器、OLED顯示器、電子紙等顯示裝置，在此不做限定。本發(fā)明實(shí)施例的透鏡面板在第一透明基板內(nèi)表面平行間隔設(shè)置有正負(fù)電極，通過所述正負(fù)電極產(chǎn)生的水平電場，使得液體透鏡中的流體形狀易于控制。而且，所述第二透明基板相對于所述第一透明基板的一側(cè)還可形成透明電極層，所述透明電極層與所述正電極或所述負(fù)電極之間能夠形成豎直電場。這樣，利用水平電場與豎直電場的相互作用，可以更加方便控制液體透鏡中的流體形狀，使得各液體透鏡單元能夠呈現(xiàn)拋物線形排列。將該液體透鏡應(yīng)用于3D顯示中時(shí)，通過對電極的電壓控制，利用電勢線規(guī)范控制光學(xué)流體的形狀，以使其形成或者不形成透鏡的效果，可以方便的實(shí)現(xiàn)2D和3D之間的轉(zhuǎn)換。其中，本發(fā)明實(shí)施例的透鏡面板中水平電場和豎直電場的分布情況請參見圖7所示，本發(fā)明實(shí)施例的透鏡面板在水平電場和豎直電場的共同作用下電勢線的分布情況請參見圖8所示。另外，從圖8可以看出，由于所述第一透明基板與所述第二透明液體之間的介電層3的存在，能夠使得第一透明液體5(圖中未示出)與第二透明液體4(圖中未示出)處于電場線呈現(xiàn)比較完美的圓弧形的電場區(qū)域。在具體實(shí)現(xiàn)時(shí)，所述第一透明基板上的任意相鄰兩個(gè)電極間距可以相同，在此種方式下，對各電極施加電壓后，所形成的流體形狀的分布情況請參見圖9所示，在圖9中，電極間距為SI ;將電極間距增大后，所形成的流體形狀的分布情況請參見圖10所示，在圖10 中，電極間距為S2。在具體實(shí)現(xiàn)時(shí)，所述第一透明基板上的相鄰電極間距也可以不同，例如所述第一透明基板上中心區(qū)域的電極間距大于邊緣區(qū)域的電極間距，這樣不同視角區(qū)域都可看到優(yōu)質(zhì)的畫面。在此種方式下，對各電極施加電壓后，所形成的流體形狀的分布情況請參見圖11 所示，在圖11中，邊緣區(qū)域的電極間距為S3，中心區(qū)域的電極間距為S4，且S3 < S4。如果不對各電極施加電壓，則第二透明液體的形狀不會發(fā)生改變，顯示裝置顯示的便是2D圖像，因此，本發(fā)明實(shí)施例的透鏡面板可用作3D顯示的轉(zhuǎn)換開關(guān)。綜上所述，本發(fā)明實(shí)施例提供的透鏡面板，通過對電極的電壓控制，利用電勢線規(guī)范控制光學(xué)流體的形狀，以使其形成或者不形成透鏡的效果，用于3D顯示器件中，可以方便的實(shí)現(xiàn)2D和3D之間的轉(zhuǎn)換。另外，本發(fā)明實(shí)施例的制作工藝簡單，可操作性強(qiáng)。
最后應(yīng)當(dāng)說明的是，以上實(shí)施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案而非限制，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，可以對本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行修改或者等同替換，而不脫離本發(fā)明技術(shù)方案的精神范圍，其均應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的權(quán)利要求范圍當(dāng)中。
權(quán)利要求
1.一種透鏡面板，其特征在于，包括 第一透明基板，所述第一透明基板內(nèi)表面設(shè)置有平行間隔排列的條狀的正電極和負(fù)電極； 位于所述第一透明基板上方的第二透明基板； 按照從上到下的順序填充在所述第一透明基板和所述第二透明基板之間的第一透明液體和第二透明液體，所述第一透明液體與所述第二透明液體互不相溶，且所述第二透明液體的反射系數(shù)大于所述第一透明液體的反射系數(shù)。
2.如權(quán)利要求I所述的透鏡面板，其特征在于，還包括 設(shè)置在所述第一透明基板與所述第二透明液體之間的介電層。
3.如權(quán)利要求I所述的透鏡面板，其特征在于 所述第二透明基板的內(nèi)側(cè)形成有板狀公共電極層，所述公共電極層與所述正電極或所述負(fù)電極之間能夠形成豎直電場。
4.如權(quán)利要求I所述的透鏡面板，其特征在于 所述第一透明基板上的任意相鄰的兩條電極間距相同。
5.如權(quán)利要求I所述的透鏡面板，其特征在于 所述第一透明基板上中心區(qū)域的電極間距大于邊緣區(qū)域的電極間距。
6.如權(quán)利要求I所述的透鏡面板，其特征在于 所述第一透明液體為甘油、二甘醇、乙二醇或正己醇。
7.如權(quán)利要求I所述的透鏡面板，其特征在于 所述第二透明液體為光學(xué)流體。
8.如權(quán)利要求7所述的透鏡面板，其特征在于 所述光學(xué)流體為液晶或者液晶聚合物。
9.一種透鏡面板的制作方法，其特征在于，包括 在第一透明基板內(nèi)表面制作條狀的正電極和負(fù)電極，所述正電極和所述負(fù)電極在所述第一透明基板上平行間隔排列； 將第一透明液體和第二透明液體的混合液體形成在制作有正電極和負(fù)電極的所述第一透明基板上； 將所述第一透明基板與第二透明基板進(jìn)行對盒工藝，得到所述透鏡面板。
10.如權(quán)利要求9所述的制作方法，其特征在于，還包括 在制作完所述正電極和所述負(fù)電極的步驟之后，在所述第一透明基板上制作介電層。
11.如權(quán)利要求9所述的制作方法，其特征在于 在所述對盒工藝前，在所述第二透明基板的內(nèi)表面形成公共電極層。
12.—種3D顯示裝置，其特征在于，包括如權(quán)利要求I至11中任一項(xiàng)所述的透鏡面板。
13.一種2D/3D顯示轉(zhuǎn)換方法，用于如權(quán)利要求12所述的3D顯示裝置，其特征在于，包括 在所述正電極和所述負(fù)電極之間施加電壓，控制所述第一透明液體與所述第二透明液體之間的界面形狀發(fā)生改變，進(jìn)行3D顯示； 在所述正電極和所述負(fù)電極之間不施加電壓，所述第一透明液體與所述第二透明液體之間的界面形狀不發(fā)生改變，進(jìn)行2D顯示。
全文摘要
本發(fā)明提供一種3D顯示裝置、透鏡面板及其制作方法。所述透鏡面板包括第一透明基板；位于所述第一透明基板上方的第二透明基板；按照從上到下的順序填充在所述第一透明基板和所述第二透明基板之間的第一透明液體和第二透明液體，所述第一透明液體與所述第二透明液體互不相溶，且所述第二透明液體的反射系數(shù)大于所述第一透明液體的反射系數(shù)；設(shè)置在所述第一透明基板內(nèi)表面且平行間隔排列的條狀的正電極和負(fù)電極，通過在所述正電極和所述負(fù)電極之間施加電壓，能夠控制所述第一透明液體與所述第二透明液體之間的界面形狀，從而形成透鏡的效果。根據(jù)本發(fā)明，能夠方便的實(shí)現(xiàn)2D和3D之間的轉(zhuǎn)換。
文檔編號G02F1/133GK102707344SQ20121008242
公開日2012年10月3日 申請日期2012年3月26日 優(yōu)先權(quán)日2012年3月26日
發(fā)明者李明超, 柳在健 申請人:京東方科技集團(tuán)股份有限公司