[发明专利]菲涅耳液晶透镜及可切换式平面/立体显示面板

说明书

技术领域

本发明涉及一种液晶透镜及显示面板，特别是涉及一种菲涅耳液晶透镜及可切换式平面/立体显示面板。

背景技术

液晶透镜是由液晶材料所制作的具渐变相位延迟的透镜。由于施加不同电压可改变液晶的轴向分布，进而达到变焦效果，所以近年来液晶透镜被应用在立体显示器内，作为二维与三维画面的切换装置。

然而现有液晶透镜的相位延迟变化与实体透镜仍有相当差异，不仅其透镜效果不佳，也会导致不良的变焦效果。另一方面，在摩擦配向与电极边缘效应的交互作用下，液晶分子间容易产生错向线(disclination line)，而产生光学瑕疵。此外，现有液晶透镜需要较高的驱动电压加以驱动，因此较为耗电。

发明内容

本发明的目的在于提供一种低驱动电压及无错向线的菲涅耳液晶透镜及可切换式平面/立体显示面板。

为达上述目的，本发明的一实施例提供一种菲涅耳液晶透镜，包括一第一基板、一第二基板、一液晶层、多个第一液晶透镜单元以及多个第二液晶透镜单元。第二基板相对第一基板设置。液晶层设置于第一基板与第二基板之间。各第一液晶透镜单元包括一第一主电极、至少两个第一副电极、一第二主电极以及至少两个第二副电极。第一主电极设置于第一基板面对液晶层的一表面上，且第一主电极具有一第一电压。第一副电极设置于第一基板面对液晶层的表面上并分别位于第一主电极的两侧，第一副电极具有一第二电压，且第一主电极与第一副电极之间分别具有一第一间隙。第二主电极设置于第二基板面对液晶层的一表面上，且第二主电极具有一第三电压。第二副电极设置于第二基板面对液晶层的表面上并分别位于第二主电极的两侧，第二副电极具有一第四电压，且第二主电极与第二副电极之间分别具有一第二间隙。在一垂直投影方向上，第一主电极与第二主电极重叠，第一副电极分别与第二副电极重叠，且第一主电极分别与第二副电极部分重叠。第二液晶透镜单元与第一液晶透镜单元交替排列。各第二液晶透镜单元包括一第三主电极、至少两个第三副电极、一第四主电极以及至少两个第四副电极。第三主电极设置于第二基板面对液晶层的表面上，且第三主电极具有一第五电压。第三副电极设置于第二基板面对液晶层的表面上并分别位于第三主电极的两侧，第三副电极具有一第六电压，且第三主电极与第三副电极之间分别具有一第三间隙。第四主电极设置于第一基板面对液晶层的表面上，且第四主电极具有一第七电压。第四副电极设置于第一基板面对液晶层的表面上并分别位于第四主电极的两侧，第四副电极具有一第八电压，且第四主电极与第四副电极之间分别具有一第四间隙。在垂直投影方向上，第三主电极与第四主电极重叠，第三副电极分别与第四副电极重叠，且第三主电极分别与第四副电极部分重叠。

本发明的另一实施例提供一种可切换式平面/立体显示面板，包括上述实施例的菲涅耳液晶透镜，以及一显示面板，与上述菲涅耳液晶透镜叠设。显示面板包括一第三基板、一第四基板相对第三基板设置、以及一显示介质层设置于第三基板与第四基板之间。

附图说明

图1绘示了本发明的第一实施例的菲涅耳液晶透镜的示意图。

图2至图8绘示了本实施例的图1的菲涅耳液晶透镜在不同的驱动电压下的相位延迟分布的模拟结果。

图9绘示了本发明的第二实施例的菲涅耳液晶透镜的示意图。

图10绘示了本发明的对照实施例的菲涅耳液晶透镜的示意图。

图11绘示了本发明的第一实施例的菲涅耳液晶透镜的液晶分子的长轴排列方向与相位延迟分布的模拟结果。

图12绘示了本发明的对照实施例的菲涅耳液晶透镜的液晶分子的长轴排列方向与相位延迟分布的模拟结果。

图13绘示了本发明的第一实施例的可切换式平面/立体显示面板的示意图。

图14绘示了本发明的第二实施例的可切换式平面/立体显示面板的示意图。

符号说明

10   菲涅耳液晶透镜

12   第一基板

14   第二基板

LC   液晶层

22   第一液晶透镜单元

24   第二液晶透镜单元

26   第一配向膜

28   第二配向膜

M1   第一主电极

S1   第一副电极

M2   第二主电极

S2   第二副电极

121  表面

g1   第一间隙

141  表面

g2   第二间隙