基于掃描液晶透鏡的高分辨率三維顯示技術(shù)研究.pdf

1、隨著人們對觀看體驗的需求越來越高，顯示技術(shù)也進(jìn)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(shù)，始終是顯示技術(shù)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(shù)有著結(jié)構(gòu)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(shù)在現(xiàn)實生活中得到了廣泛的應(yīng)用。但是傳統(tǒng)的固態(tài)透鏡式的三維顯示技術(shù)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(dá)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(dāng)然，在液晶透鏡式三維顯示技術(shù)大規(guī)模商業(yè)化之前，仍存在一些技術(shù)難點需要克服，諸如：有效折射率低、分辨率低、響應(yīng)速度慢等。本文通過器件設(shè)計的改善和液晶材料的替換，制備了低串?dāng)_、高分辨率的三維顯示器件。
　　本文的主要研究內(nèi)容分為以下幾個方面：
　?。?）為了解決液晶有效折射率低的問題，設(shè)計實現(xiàn)了多電極驅(qū)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(shè)計出的透鏡有著小尺寸、長焦距、低驅(qū)動電壓的優(yōu)良性質(zhì)。并通過增加平滑層、聚合物墻等方法，優(yōu)化了器件結(jié)構(gòu)，改善了折射率形貌，最終得到了低串?dāng)_的三維顯示器件。
　　（2）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(shù)。傳統(tǒng)的液晶透鏡式三維顯示主要是通過空分復(fù)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(fù)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(shù)的可行性。為了進(jìn)一步降低光學(xué)串?dāng)_，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?dāng)_、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(yīng)的藍(lán)相液晶掃描透鏡式三維顯示器件。由于藍(lán)相液晶有光學(xué)各項同性、響應(yīng)速度快的性質(zhì)，這就使得藍(lán)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(qū)動的背光和黑