一种液晶透镜盒间隙的测试方法-物理学报.PDF

物理学报 Acta Phys. Sin. Vol. 62, No. 17 (2013) 174210 一种液晶透镜盒间隙的测试方法* 12† 2 2 1 13 唐先柱 钟德镇 简廷宪 陆建钢 谢汉萍 1) ( 上海交通大学, TFT-LCD 关键材料及技术国家工程实验室, 上海 200240 ) 2) ( 昆山龙腾光电有限公司, 昆山 215301 ) 3) ( 国立交通大学, 台湾) ( 2013 年3 月28 日收到; 2013 年5 月17 日收到修改稿) 针对当前液晶透镜盒间隙测试存在的难题, 文中提出采用线偏振干涉法测试方法, 采用光强均匀分布的单色光 入射, 检偏器的偏光轴方向与起偏器的偏光轴垂直或者平行, 液晶透镜的液晶取向层的摩擦方向与起偏器偏振轴夹 ◦ 角为45 , 此时干涉条纹亮暗差别最明显. 利用液晶透镜中心保持预倾角不变的透过率以及其他位置透过率最大值 来计算液晶透镜的盒间隙, 该方法简单、可靠, 因采用光学手段测试, 其精确度相对较高. 关键词: 液晶透镜, 盒间隙, 线偏振光干涉, 透过率 PACS: 42.79.Kr, 61.30.Gd, 78.15.+e, 83.80.Xz DOI: 10.7498/aps.62.174210 Sato 实现, 当前大多数技术研发大多围绕电极和电 1 引言 压之间的技术关联性来开展4−9 . 当前液晶材料的光学各向异性∆n 较小, 满足 电影≪ 阿凡达≫ 放映掀起了三维立体显示 裸眼3D 显示需求制备的液晶层透镜需要较大的 (three dimensional display, 3D)1 的研究的热潮, 以 盒间隙, 一般都在几十微米, 目前液晶盒间隙测量 2009 年美国CES 展上各大品牌的3D 电视样机不 设备一般主要是测量液晶显示器的盒间隙, 一般在 约而同集体亮相为标志, 第三次3D 技术发展高峰 3—5 m, 因此当前这种测试设备不能满足几十微 到来了. 同时液晶透镜的研究再次备受青睐, 主要 米盒间隙的液晶透镜测试的需求9−11 . 是因为液晶透镜技术的出现使得对透镜的可调可 本文针对当前液晶透镜盒间隙较大, 测试困 控成为可能, 进而为在裸眼显示中实现2D/3D 可切 难, 提出一种液晶透镜盒间隙的线偏光干涉测试 换显示、指向性显示等技术难题提供了解决方案. 方法. 液晶透镜技术能够通过电场控制液晶分子的动作 来实现透镜效果, 既能克服其他裸眼立体显示技术 2 液晶透镜的结构与工作原理 中的亮度低、透镜焦距固定等问题, 又能实现在显 示屏幕中2D/3D 图像的切换显示. 如果该技术能够 此处涉及的是液晶层式透镜, 主要结构如图1, 大规模地应用于终端显示设备, 则必将给3D 行业 此处为液晶透镜的截面示意图, 上面一层玻璃基板 带来巨大变革. 和下面一层玻璃基板, 中间夹着液晶层, 在上面的 液晶透镜的研究始于上世纪 70 年代, 由几 玻璃基板下面和下玻璃基板的上面都有一层是带 个研究小组 23 提出了用向列相(Nematic LC) 液 一定图案(此处采用上电极为整面电极, 下电极为 晶4−8 研制可调液晶透镜, 最早公开报道成功