[发明专利]液晶透镜

说明书

技术领域

本申请涉及一种液晶透镜、光学滤光片和显示装置。

背景技术

通常，显示装置显示二维图像(以下称为“2D图像”)。近来，根据在游戏或电影领域中对三维图像(以下称为“3D图像”)需求的增加，正开发显示3D图像的显示装置。3D图像是通过向观察者的双眼输入一对2D图像，并在观察者的大脑中融合该输入的图像而识别的。

3D图像显示装置(以下称为“3D装置”)可以被分为立体显示装置(stereo-scopic device)和自动立体显示装置(auto stereo-scopic device)。在所述自动立体显示装置中，通常使用在专利文献1中公开的视差屏障型装置或者在专利文献2中公开的双凸透镜型(lenticular lens-type)装置。

(专利文献1)韩国专利申请公开第10-2005-0119140号

(专利文献2)韩国专利申请公开第10-2003-0088244号

发明内容

技术目的

本申请致力于提供一种液晶透镜、光学滤光片和显示装置。

技术方案

本申请的一个方面提供了一种包含透镜层的液晶透镜。所述透镜层可包括含有液晶分子的区域。所述液晶分子可以，例如，以交联或聚合状态被包含在所述区域中。

在一个实例中，所述区域可以是胆甾型取向区域。如图1所示，所述胆甾型取向区域100可包括胆甾型液晶分子。该胆甾型取向的液晶分子通过在层中堆叠液晶分子并沿螺旋轴H扭转液晶分子的指向矢(directors)而形成螺旋结构。在所述螺旋结构中，直到液晶分子的指向矢旋转完整360度的距离被称为节距P。

所述胆甾型取向区域可以是平面取向区域、垂直取向区域、或焦点圆锥取向区域。所述平面取向区域可以是这样的区域：其中该区域的螺旋轴正交于透镜层的表面。所述垂直取向区域可以是这样的区域：其中该区域的螺旋轴平行于透镜层的表面。此外，所述焦点圆锥取向区域可以是这样的区域：其中该区域的螺旋轴既不正交也不水平于透镜层的表面。当使用术语“垂直、平行、正交、或水平”来限定在本说明书中的角度时，其是指在不损害其想要的效果的情况下基本上垂直、平行、正交或水平，包括，例如，考虑到生产误差或者偏差的误差。例如，此术语可包括在约±15度、±10度或±5度以内的误差。

在一个实例中，所述胆甾型取向区域可以是垂直取向区域。如图1中所示，所述垂直取向区域可以具有形成为平行于透镜层的表面的螺旋轴H。

所述垂直取向区域可以具有相对于垂直于其螺旋轴的线性偏振光的周期性折射率分布。例如，所述区域可具有在1/2节距的周期上的折射率分布。在一个实例中，所述区域可具有通过公式1计算的折射率分布。

[公式1]

n_eff(x)＝n_en_o/(n_e²cos²θ(x)+n_o²sin²θ(x))^1/2

在公式1中，x为所述胆甾型取向区域的坐标，其为0至P/2之间的任意数。在此，P为所述胆甾型取向区域的节距，n_eff(x)是在x点处所述胆甾型取向区域相对于所述线性偏振光的折射率，n_e是在所述胆甾型取向区域中的液晶分子的非常折射率(extraordinary refractive index)，n_o是在所述胆甾型取向区域中的液晶分子的寻常折射率(ordinary refractive index)，且θ(x)是在对应坐标处的液晶分子的光轴相对于x为0的点处的液晶分子的光轴的夹角。

在此，如图1中所示，x是在平行于透镜层的表面的方向上的胆甾型取向区域的坐标，其具有0至P/2的值。如图1中所示，“0”是这样的点的坐标，从该点开始胆甾型取向的液晶分子的节距。在一个实例中，节距开始的点可以是这样的点，在该点处液晶分子的主轴形成为平行于透镜层的表面。P/2是这样的点的坐标，在该点处胆甾型取向的液晶分子旋转180度。