基于掃描液晶透鏡的高分辨率三維顯示技術研究.pdf

1、隨著人們對觀看體驗的需求越來越高，顯示技術也進入一個高速發(fā)展的時代。而三維顯示作為一種能夠立體展現(xiàn)客觀世界的技術，始終是顯示技術研究的一個重要方向。對比現(xiàn)有的三維顯示的實現(xiàn)方式，透鏡式三維顯示技術有著結構簡單、成本低等優(yōu)點。也正是憑借這些優(yōu)點，透鏡式三維顯示技術在現(xiàn)實生活中得到了廣泛的應用。但是傳統(tǒng)的固態(tài)透鏡式的三維顯示技術也存在著一些問題，例如：靈活性差、厚度較大等缺點。本文就旨在利用液晶透鏡替代傳統(tǒng)的固態(tài)透鏡，達到提升三維立體顯示效

2、果的目的。因為液晶材料有著電可控、光透過率高等優(yōu)點，可以很好地彌補固態(tài)透鏡式三維顯示的缺點。當然，在液晶透鏡式三維顯示技術大規(guī)模商業(yè)化之前，仍存在一些技術難點需要克服，諸如：有效折射率低、分辨率低、響應速度慢等。本文通過器件設計的改善和液晶材料的替換，制備了低串擾、高分辨率的三維顯示器件。
　　本文的主要研究內容分為以下幾個方面：
　　（1）為了解決液晶有效折射率低的問題，設計實現(xiàn)了多電極驅動的菲涅爾液晶透鏡。利用菲涅爾液晶

3、透鏡，我們只需用較低的有效折射率就能實現(xiàn)同等的三維顯示效果。同時，由于菲涅爾透鏡本身有著厚度小的特性，所以設計出的透鏡有著小尺寸、長焦距、低驅動電壓的優(yōu)良性質。并通過增加平滑層、聚合物墻等方法，優(yōu)化了器件結構，改善了折射率形貌，最終得到了低串擾的三維顯示器件。
　?。?）為了解決顯示器件分辨率較低的問題，提出了一種全新的動態(tài)液晶掃描透鏡式三維顯示技術。傳統(tǒng)的液晶透鏡式三維顯示主要是通過空分復用的方式來實現(xiàn)，而動態(tài)液晶掃描透鏡式三維

4、顯示是采用時分復用的方式。我們在仿真實驗和實際測試中都驗證了動態(tài)液晶掃描透鏡技術的可行性。為了進一步降低光學串擾，在折射率形貌擬合程度不高的位置增加黑矩陣，得到了低串擾、全分辨率的三維顯示器件。
　?。?）為了解決向列相液晶掃描透鏡刷新速度較慢的問題，制備了快速響應的藍相液晶掃描透鏡式三維顯示器件。由于藍相液晶有光學各項同性、響應速度快的性質，這就使得藍相液晶掃描透鏡具有偏振獨立、刷新速度快等優(yōu)點。并分別通過利用脈沖驅動的背光和黑