随着人们对观看体验的需求越来越高,显示技术也进入一个高速发展的时代。而三维显示作为一种能够立体展现客观世界的技术,始终是显示技术研究的一个重要方向。对比现有的三维显示的实现方式,透镜式三维显示技术有着结构简单、成本低等优点。也正是凭借这些优点,透镜式三维显示技术在现实生活中得到了广泛的应用。但是传统的固态透镜式的三维显示技术也存在着一些问题,例如:灵活性差、厚度较大等缺点。本文就旨在利用液晶透镜替代传统的固态透镜,达到提升三维立体显示效果的目的。因为液晶材料有着电可控、光透过率高等优点,可以很好地弥补固态透镜式三维显示的缺点。当然,在液晶透镜式三维显示技术大规模商业化之前,仍存在一些技术难点需要克服,诸如:有效折射率低、分辨率低、响应速度慢等。本文通过器件设计的改善和液晶材料的替换,制备了低串扰、高分辨率的三维显示器件。本文的主要研究内容分为以下几个方面:(1)为了解决液晶有效折射率低的问题,设计实现了多电极驱动的菲涅尔液晶透镜。利用菲涅尔液晶透镜,我们只需用较低的有效折射率就能实现同等的三维显示效果。同时,由于菲涅尔透镜本身有着厚度小的特性,所以设计出的透镜有着小尺寸、长焦距、低驱动电压的优良性质。并通过增加平滑层、聚合物墙等方法,优化了器件结构,改善了折射率形貌,最终得到了低串扰的三维显示器件。(2)为了解决显示器件分辨率较低的问题,提出了一种全新的动态液晶扫描透镜式三维显示技术。传统的液晶透镜式三维显示主要是通过空分复用的方式来实现,而动态液晶扫描透镜式三维显示是采用时分复用的方式。我们在仿真实验和实际测试中都验证了动态液晶扫描透镜技术的可行性。为了进一步降低光学串扰,在折射率形貌拟合程度不高的位置增加黑矩阵,得到了低串扰、全分辨率的三维显示器件。(3)为了解决向列相液晶扫描透镜刷新速度较慢的问题,制备了快速响应的蓝相液晶扫描透镜式三维显示器件。由于蓝相液晶有光学各项同性、响应速度快的性质,这就使得蓝相液晶扫描透镜具有偏振独立、刷新速度快等优点。并分别通过利用脉冲驱动的背光和黑矩阵,有效地降低了器件的动态和静态串扰。