專利名稱：可切換二維與三維顯示模式的顯示裝置及其液晶透鏡的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型是關(guān)于一種可切換二維顯示模式與三維顯示模式的顯示裝置及其液 晶透鏡，尤指一種藉由三層電極驅(qū)動(dòng)液晶透鏡內(nèi)的液晶分子的可切換二維顯示模式與三維 顯示模式的顯示裝置。
背景技術(shù)：
立體顯示技術(shù)主要的原理是使觀看者的左眼與右眼分別接收到不同的影像，而左 眼與右眼接收到的影像會(huì)經(jīng)由大腦分析并重迭而使觀看者感知到顯示畫面的層次感及深 度，進(jìn)而產(chǎn)生立體感。目前市面上的立體顯像技術(shù)主要可區(qū)分時(shí)間序列式(time-sequential)與空間 多任務(wù)式兩種。時(shí)間序列式立體顯示裝置會(huì)以掃描方式依序交替顯示供左眼觀看的左眼畫 面與供右眼觀看的右眼畫面。于觀看畫面時(shí)，觀看者必須配戴快門眼鏡(shutter glass), 而快門眼鏡可依據(jù)目前顯示的畫面依序容許觀看者的左眼僅觀看到左眼畫面而無法觀看 到右眼畫面，以及容許觀看者的右眼僅觀看到右眼畫面而無法觀看到左眼畫面，藉此達(dá)到 立體顯示的效果?？臻g多任務(wù)式立體顯示裝置利用設(shè)置液晶透鏡于立體顯示裝置內(nèi)，使左 眼所需的畫面折射至左眼的方向以及右眼所需的畫面折射至右眼的方向，進(jìn)而達(dá)到三維的 收視效果。此外，使用液晶透鏡的立體顯示裝置亦能使收視者自由切換二維顯示模式與三 維顯示模式，因此在使用上也更為方便與人性化。習(xí)知的液晶透鏡是利用分布于液晶層內(nèi)的電場(chǎng)驅(qū)動(dòng)液晶層內(nèi)的液晶分子，使液晶 分子的長(zhǎng)軸隨著電場(chǎng)強(qiáng)弱而改變方向，進(jìn)而達(dá)到類似于透鏡般的排列結(jié)構(gòu)。然而，習(xí)知的液 晶透鏡所使用的雙層電極驅(qū)動(dòng)方式由于用以驅(qū)動(dòng)的電場(chǎng)分布過于簡(jiǎn)單，往往無法使液晶層 內(nèi)的液晶份子達(dá)到接近于理想化透鏡的排列方式，使穿透液晶透鏡的顯示畫面亦無法完全 有效的折射至理想的方向(例如收視者的左眼與右眼)，因此習(xí)知的液晶透鏡在其電場(chǎng)分 布與設(shè)計(jì)上仍有待更進(jìn)一步的改善。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的主要目的之一在于提供一種可切換二維顯示模式與三維顯示模式 的顯示裝置及其液晶透鏡，以解決上述習(xí)知技術(shù)所面臨的難題。為達(dá)上述目的，本實(shí)用新型提供一種液晶透鏡，包括復(fù)數(shù)個(gè)透鏡單元、一第一基 板、一第二基板與第一基板相對(duì)設(shè)置、一液晶層設(shè)置于第一基板與第二基板之間、一第一電 極層設(shè)置于第一基板上并面對(duì)第二基板、一絕緣層設(shè)置于第一電極層與液晶層之間、一第 二電極層設(shè)置于絕緣層與液晶層之間以及一第三電極層設(shè)置于液晶層與第二基板之間，其 中第一電極層包括一對(duì)第一外側(cè)電極大體上設(shè)置于透鏡單元兩側(cè)的邊緣，第二電極層包括 一對(duì)第二外側(cè)電極與一對(duì)第二內(nèi)側(cè)電極。為達(dá)上述目的，本實(shí)用新型另提供一種可切換二維顯示模式與三維顯示模式的顯 示裝置，包括一顯示面板，以及一上述液晶透鏡設(shè)置于顯示面板之上。其中顯示面板所投射出的影像畫面是穿過液晶透鏡，并藉由控制液晶透鏡內(nèi)的電場(chǎng)，切換二維顯示模式與三維 顯示模式。本實(shí)用新型的可切換二維顯示模式與三維顯示模式的顯示裝置及其液晶透鏡，于 二維顯示模式下，液晶透鏡內(nèi)的第一電極層與第二電極層以及第三電極層之間皆不具有任 何的電壓差，使液晶透鏡內(nèi)的液晶分子皆未受到電場(chǎng)的影響而平行排列，因此液晶透鏡不 會(huì)對(duì)顯示面板所投射的影像畫面產(chǎn)生影響。當(dāng)顯示裝置于三維顯示模式下，液晶透鏡內(nèi)的 第一電極層以及第二電極層分別與第三電極層之間具有電壓差，使液晶透鏡內(nèi)的液晶分子 受到電壓差所產(chǎn)生的電場(chǎng)影響而呈現(xiàn)具有一梯度變化的排列方式。因此，當(dāng)顯示面板所投 射出的影像畫面穿過液晶透鏡時(shí)，液晶透鏡內(nèi)的液晶分子能將提供給左眼的畫面折射至收 視者左眼的位置以及將提供給右眼的畫面折射至收視者右眼的位置，進(jìn)而達(dá)到三維顯示的 收視效果。

圖1繪示了本實(shí)用新型第一較佳實(shí)施例的液晶透鏡的透鏡單元的剖面結(jié)構(gòu)示意 圖。圖2繪示了本實(shí)用新型第二較佳實(shí)施例的液晶透鏡的透鏡單元的剖面結(jié)構(gòu)示意 圖。圖3繪示了本實(shí)用新型第三較佳實(shí)施例的液晶透鏡的透鏡單元的剖面結(jié)構(gòu)示意 圖。圖4繪示了本實(shí)用新型第四較佳實(shí)施例的液晶透鏡的透鏡單元的剖面結(jié)構(gòu)示意 圖。圖5繪示了本實(shí)用新型第一較佳實(shí)施例的液晶透鏡的剖面結(jié)構(gòu)示意圖。圖6與圖7繪示了本實(shí)用新型的可切換二維顯示模式與三維顯示模式的顯示裝置。圖8繪示了本實(shí)用新型的可切換 維顯示模式的示意圖。圖9繪示了本實(shí)用新型的可切換 維顯示模式的示意圖。主要組件符號(hào)說明10液[晶透鏡[0019]30第-一電極層[0020]34第-一內(nèi)側(cè)電極[0021]50第:二電極層[0022]54第:二內(nèi)側(cè)電極[0023]70第:Ξ電極層[0024]90顯示面板[0025]LU透鏡單元[0026]RP紅色次畫素[0027]BP藍(lán)色次畫素。
維顯示模式與三維顯示模式的顯示裝置于二 維顯示模式與三維顯示模式的顯示裝置于三
20第一基板
32第一外側(cè)電極
40絕緣層
52第二外側(cè)電極
60液晶層
80第二基板
100顯示裝置
P畫素單元
GP綠色次畫素具體實(shí)施方式
在說明書及后續(xù)的申請(qǐng)專利范圍當(dāng)中使用了某些詞匯來指稱特定的組件。所屬領(lǐng) 域中具有通常知識(shí)者應(yīng)可理解，制造商可能會(huì)用不同的名詞來稱呼同樣的組件。本說明書 及后續(xù)的申請(qǐng)專利范圍并不以名稱的差異作為區(qū)別組件的方式，而是以組件在功能上的差 異作為區(qū)別的基準(zhǔn)。在通篇說明書及后續(xù)的請(qǐng)求項(xiàng)當(dāng)中所提及的「包含」是為一開放式的 用語，故應(yīng)解釋成「包含但不限定于」。請(qǐng)參考圖1，圖1繪示了本實(shí)用新型第一較佳實(shí)施例的液晶透鏡10的透鏡單元LU 的剖面結(jié)構(gòu)示意圖。為了簡(jiǎn)化說明及圖式，圖1中僅繪示出了單一透鏡單元LU的剖面結(jié)構(gòu)。 如圖1所示，本實(shí)用新型第一較佳實(shí)施例的液晶透鏡10包括復(fù)數(shù)個(gè)透鏡單元LU、一第一基 板20、一第二基板80與第一基板20相對(duì)設(shè)置、一液晶層60設(shè)置于第一基板20與第二基 板80之間、一第一電極層30設(shè)置于第一基板20上并面對(duì)第二基板80、一絕緣層40設(shè)置 于第一電極層30與液晶層60之間、一第二電極層50設(shè)置于絕緣層40與液晶層60之間以 及一第三電極層70設(shè)置于液晶層60與第二基板80之間。在本實(shí)施例中，絕緣層40是為 一氮化硅材料，但并不以此為限，絕緣層40的材料亦可為其它的透明絕緣材料。第一電極 層30包括一對(duì)第一外側(cè)電極32，第二電極層50包括一對(duì)第二外側(cè)電極52與一對(duì)第二內(nèi) 側(cè)電極54，其中該對(duì)第二內(nèi)側(cè)電極54是設(shè)置于該對(duì)第二外側(cè)電極52之間，且各第二外側(cè) 電極52的一端是與對(duì)應(yīng)的各第一外側(cè)電極32的一端于一垂直投影方向?qū)R設(shè)置，且大體 上設(shè)置接近液晶單元LU兩側(cè)的邊緣，各第二內(nèi)側(cè)電極54的一端是與對(duì)應(yīng)的各第一外側(cè)電 極32的另一端于一垂直投影方向?qū)R設(shè)置。此外，第二外側(cè)電極52于一垂直投影方向是 完全重迭于第一外側(cè)電極32之上，但并不以此為限。舉例來說，各第二外側(cè)電極52的一端 亦可不與對(duì)應(yīng)的各第一外側(cè)電極32的一端于一垂直投影方向?qū)R設(shè)置，換言之，在此狀況 下，第二外側(cè)電極52亦可于一垂直投影方向部分重迭于第一外側(cè)電極32之上。此外，第二 內(nèi)側(cè)電極54于一垂直投影方向是完全重迭于第一外側(cè)電極32之上，但并不以此為限。再 舉例來說，各第二內(nèi)側(cè)電極54的一端亦可不與對(duì)應(yīng)的各第一外側(cè)電極32的一端于一垂直 投影方向?qū)R設(shè)置，換言之，在此狀況下，第二內(nèi)側(cè)電極54于一垂直投影方向亦可部分重 迭于第一外側(cè)電極32之上。本實(shí)用新型的液晶透鏡10的各第一外側(cè)電極32具有一第一外側(cè)電極寬度，各第 二外側(cè)電極52具有一第二外側(cè)電極寬度，各第二內(nèi)側(cè)電極54具有一第二內(nèi)側(cè)電極寬度，其 中第一外側(cè)電極寬度大體上是介于2微米至30微米之間，且較佳為10微米，第二外側(cè)電極 寬度與第二內(nèi)側(cè)電極寬度大體上是介于2微米至30微米之間，且較佳為5微米。此外，各 第二外側(cè)電極52與其相鄰的第二內(nèi)側(cè)電極54之間具有一節(jié)距(pitch)，此節(jié)距是介于2微 米至10微米之間，且較佳為5微米，但不以此為限。本實(shí)施例的第一外側(cè)電極寬度是大于 第二外側(cè)電極寬度與第二內(nèi)側(cè)電極寬度的總和，但并不以此為限。在本實(shí)施例中，當(dāng)液晶透鏡10于作用時(shí)，各第一外側(cè)電極32與第三電極層70之 間具有一第一外側(cè)電壓差，各第二外側(cè)電極52與第三電極層70之間具有一第二外側(cè)電壓 差，以及各第二內(nèi)側(cè)電極54與第三電極層70之間具有一第二內(nèi)側(cè)電壓差，其中第一外側(cè)電 壓差、第二外側(cè)電壓差以及第二內(nèi)側(cè)電壓差是介于1伏特至100伏特之間，且較佳為5伏特 至10伏特之間。第一外側(cè)電壓差、第二外側(cè)電壓差以及第二內(nèi)側(cè)電壓差分別具有一可影響 液晶層60內(nèi)的液晶分子長(zhǎng)軸方向的電場(chǎng)，且第二外側(cè)電壓差是大于第二內(nèi)側(cè)電壓差，但并不以此為限，第二外側(cè)電壓差亦可等于第二內(nèi)側(cè)電壓差。因此，當(dāng)?shù)诙鈧?cè)電極52與第一 外側(cè)電極32于一垂直投影方向相互重迭時(shí)，位于液晶層60內(nèi)的液晶分子是受到第二外側(cè) 電壓差所產(chǎn)生的電場(chǎng)與第一外側(cè)電壓差所產(chǎn)生的電場(chǎng)的共同作用所影響，且當(dāng)?shù)诙?nèi)側(cè)電 極54與第一外側(cè)電極32于一垂直投影方向相互重迭時(shí)，位于液晶層60內(nèi)的液晶分子亦會(huì) 受到第二內(nèi)側(cè)電壓差所產(chǎn)生的電場(chǎng)與第一外側(cè)電壓差所產(chǎn)生的電場(chǎng)的共同作用所影響，其 中第二內(nèi)側(cè)電壓差與第一外側(cè)電壓差所共同產(chǎn)生的電場(chǎng)是不同于第二外側(cè)電壓差與第一 外側(cè)電壓差所共同產(chǎn)生的電場(chǎng)，但并不以此為限。本實(shí)用新型的液晶透鏡10的透鏡單元LU 是藉由多重的電場(chǎng)變化與分布，使液晶層60內(nèi)的液晶分子改變其長(zhǎng)軸所指的方向并呈現(xiàn) 如透鏡般的排列，進(jìn)而使液晶層60具有接近于透鏡的折射效果。請(qǐng)參考圖2，圖2繪示了本實(shí)用新型第二較佳實(shí)施例的液晶透鏡10的透鏡單元LU 的剖面結(jié)構(gòu)示意圖。為了簡(jiǎn)化說明并比較各實(shí)施例的相異處，本實(shí)施例與前述實(shí)施例使用 相同符號(hào)標(biāo)注相同組件，并僅針對(duì)相異處進(jìn)行說明。如圖2所示，不同于上述的第一較佳實(shí) 施例，本實(shí)施例的液晶透鏡10的各第二外側(cè)電極52與各第二內(nèi)側(cè)電極54于一垂直投影方 向是設(shè)置于靠近各第一外側(cè)電極32的中心部位，且各第二外側(cè)電極52以及各第二內(nèi)側(cè)電 極54的任一端皆不與各第一外側(cè)電極32的任一端對(duì)齊設(shè)置。相較于前述的第一較佳實(shí)施 例，本實(shí)施例具有更多重的電場(chǎng)分布。由于本實(shí)施例的各第二外側(cè)電極52與各第二內(nèi)側(cè)電 極54皆未分別對(duì)齊設(shè)置于各第一外側(cè)電極32的兩端，因此不同于前述的第一較佳實(shí)施例， 位于各第一外側(cè)電極32的兩端與第三電極層70之間的液晶分子是主要受到第一外側(cè)電壓 所驅(qū)動(dòng)，而非由第一外側(cè)電壓與第二外側(cè)電壓以及第二內(nèi)側(cè)電壓的其中一者的共同作用所 驅(qū)動(dòng)。因此，相較于第一較佳實(shí)施例，本實(shí)施例的液晶透鏡10的透鏡單元LU內(nèi)的液晶分子 是由更多重分布于第一電極層30與第三電極層70以及第二電極層50與第三電極層70之 間的電場(chǎng)所驅(qū)動(dòng)，且當(dāng)液晶分子受到多重電場(chǎng)所驅(qū)動(dòng)時(shí)，液晶分子的長(zhǎng)軸方向的改變亦能 呈現(xiàn)更多層次的轉(zhuǎn)折，以達(dá)到更接近于透鏡的排列。請(qǐng)參考圖3，圖3繪示了本實(shí)用新型第三較佳實(shí)施例的液晶透鏡10的透鏡單元LU 的剖面結(jié)構(gòu)示意圖。如圖3所示，本實(shí)用新型第三較佳實(shí)施例的液晶透鏡10的透鏡單元LU 的第一電極層30另包括一對(duì)第一內(nèi)側(cè)電極34設(shè)置于對(duì)第一外側(cè)電極32之間，其中第一內(nèi) 側(cè)電極34具有一第一內(nèi)側(cè)電極寬度，第一內(nèi)側(cè)電極寬度大體上是介于2微米至30微米之 間，且較佳為10微米。此外，各第一內(nèi)側(cè)電極34與其相鄰的第一外側(cè)電極32之間具有一節(jié) 距，此節(jié)距是介于2微米至10微米之間，且較佳為5微米。本實(shí)施例的第一外側(cè)電極寬度 是大于第二外側(cè)電極寬度，第一內(nèi)側(cè)電極寬度是大于第二內(nèi)側(cè)電極寬度，但并不以此為限。 此外，本實(shí)施例的各第一內(nèi)側(cè)電極32與第三電極層70之間具有一第一內(nèi)側(cè)電壓差，且第一 內(nèi)側(cè)電壓差是小于第一外側(cè)電壓差，但并不以此為限，第一內(nèi)側(cè)電壓差亦可等于第一外側(cè) 電壓差。本實(shí)施例的第一內(nèi)側(cè)電壓差是介于1伏特至100伏特之間，且較佳為5伏特至10 伏特之間。不同于前述的實(shí)施例，本實(shí)施例的第二內(nèi)側(cè)電極54于一垂直投影方向是對(duì)應(yīng)設(shè) 置于第一內(nèi)側(cè)電極34的中心部位，第二外側(cè)電極52于一垂直投影方向是對(duì)應(yīng)設(shè)置于第一 外側(cè)電極32的中心部位，且第二外側(cè)電極52于一垂直投影方向是完全重迭于第一外側(cè)電 極32，以及第二內(nèi)側(cè)電極54于一垂直投影方向是完全重迭于第一內(nèi)側(cè)電極34。此外，介于 第一內(nèi)側(cè)電極34與第二內(nèi)側(cè)電極54所重迭的部分與第三電極層70之間的液晶分子是主 要受到第一內(nèi)側(cè)電壓與第二內(nèi)側(cè)電壓所共同產(chǎn)生的電場(chǎng)所驅(qū)動(dòng)。相較于前述的實(shí)施例，本實(shí)施例是藉由增加一對(duì)第一內(nèi)側(cè)電極34于液晶單于LU之中，且提供第一內(nèi)側(cè)電極34不同 于第一外側(cè)電壓的第一內(nèi)側(cè)電壓，以提供更多重的電場(chǎng)分布與電極組合，進(jìn)而使液晶層60 內(nèi)的液晶分子的長(zhǎng)軸具有更多層次的轉(zhuǎn)折，使本實(shí)施例的液晶透鏡10的透鏡單元LU于作 用時(shí)達(dá)到更接近于透鏡的結(jié)構(gòu)。請(qǐng)參考圖4，圖4繪示了本實(shí)用新型第四較佳實(shí)施例的液晶透鏡10的透鏡單元LU 的剖面結(jié)構(gòu)示意圖。如圖4所示，不同于第三較佳實(shí)施例，本實(shí)施例的各第二外側(cè)電極52 的一端是與各第一外側(cè)電極32的一端于一垂直投影方向?qū)R設(shè)置，且大體上設(shè)置于接近 液晶單元LU兩側(cè)的邊緣。本實(shí)施例的液晶透鏡10的透鏡單元LU藉由在接近液晶單元LU 兩側(cè)的邊緣同時(shí)設(shè)置第一外側(cè)電極32與第二外側(cè)電極52，使位于第一外側(cè)電極32與第二 外側(cè)電極52重迭的部分與第三電極層70之間的液晶分子能受到第一外側(cè)電壓與第二外側(cè) 電壓共同產(chǎn)生的電場(chǎng)所驅(qū)動(dòng)。為了達(dá)到接近于透鏡的結(jié)構(gòu)，位于液晶單元LU邊緣的液晶分 子長(zhǎng)軸較其它區(qū)域的液晶分子長(zhǎng)軸需要較大的傾倒幅度，故驅(qū)動(dòng)液晶單元LU邊緣的液晶 分子長(zhǎng)軸需要較強(qiáng)的電場(chǎng)所驅(qū)動(dòng)，因此本實(shí)施例藉由設(shè)置第一外側(cè)電極32與第二外側(cè)電 極52于液晶單元LU的邊緣以達(dá)到增強(qiáng)邊緣電場(chǎng)驅(qū)動(dòng)的功效。此外，本實(shí)施例的液晶透鏡 10的透鏡單元LU亦藉由設(shè)置第一內(nèi)側(cè)電極34以提供更多重的電場(chǎng)分布與電極組合，使液 晶層60內(nèi)的液晶分子的長(zhǎng)軸能具有多層次的轉(zhuǎn)折。請(qǐng)參考圖5，圖5繪示了本實(shí)用新型第一較佳實(shí)施例的液晶透鏡10的剖面結(jié)構(gòu)示 意圖。如圖5所示，位于各透鏡單元LU邊緣的各第一外側(cè)電極32是與其相鄰的第一外側(cè) 電極32相互連結(jié)，且由同一制程步驟所制作，但并不以此為限，位于各透鏡單元LU邊緣的 各第一外側(cè)電極32亦可與其相鄰的另一第一外側(cè)電極32彼此分離。此外，位于各透鏡單 元LU邊緣的各第二外側(cè)電極52亦與其相鄰的第二外側(cè)電極52相互連結(jié)，但并不以此為 限。為了簡(jiǎn)化說明以及圖示，圖5僅繪示出了由三個(gè)透鏡單元LU所組成的液晶透鏡10，而 在實(shí)際的創(chuàng)作當(dāng)中，透鏡單元LU的數(shù)量并不以此為限。請(qǐng)參考圖6與圖7，圖6與圖7繪示了本實(shí)用新型的可切換二維顯示模式與三維 顯示模式的顯示裝置100。本實(shí)用新型的可切換二維顯示模式與三維顯示模式的顯示裝置 100包括一顯示面板90與上述的液晶透鏡10，其中圖6繪示了本實(shí)用新型的顯示面板90 設(shè)置于液晶透鏡10的第一基板20的一外側(cè)表面上，圖7繪示了本實(shí)用新型的顯示面板90 設(shè)置于液晶透鏡10的第二基板80的一外側(cè)表面上。如圖6與圖7所示，本實(shí)用新型的液 晶透鏡10的兩面皆可設(shè)置顯示面板90，且皆可達(dá)到切換二維顯示模式與三維顯示模式的 效果。為了簡(jiǎn)化說明及圖式，圖6與圖7僅繪示出了一種具有單一液晶單元LU的液晶透鏡 10，在實(shí)際的創(chuàng)作當(dāng)中并不以此為限。請(qǐng)參考圖8，圖8繪示了本實(shí)用新型第四較佳實(shí)施例的可切換二維顯示模式與三 維顯示模式的顯示裝置100于二維顯示模式的示意圖。當(dāng)本實(shí)用新型的可切換二維顯示模 式與三維顯示模式的顯示裝置100于二維顯示模式下，第一外側(cè)電極32、第一內(nèi)側(cè)電極34、 第二外側(cè)電極52與第二內(nèi)側(cè)電極54以及第三電極層70之間皆不具有電壓差，換言之液晶 透鏡10內(nèi)不存在有任何電場(chǎng)，使液晶層60的液晶分子長(zhǎng)軸皆為平行排列，且光線所穿透的 液晶分子具有同一折射率。因此，當(dāng)顯示面板所射出的顯示畫面穿過液晶透鏡10時(shí)，顯示 畫面皆會(huì)大體上折射至同一方向(例如一垂直投影方向，如圖8中箭頭所示)，使收視者的 左眼與右眼接收到相同的顯示畫面，達(dá)到二維顯示的效果。本實(shí)用新型的液晶透鏡10的各液晶單元LU是對(duì)應(yīng)顯示面板90內(nèi)的兩個(gè)畫素單元P，但并不以此為限，各液晶單元LU所對(duì) 應(yīng)的畫素單元P的數(shù)量亦可隨著液晶單元LU的不同設(shè)計(jì)而改變。此外，各畫素單元P包含 一個(gè)紅色次畫素RP、一個(gè)綠色次畫素GP以及一個(gè)藍(lán)色次畫素BP，但并不以此為限，各畫素 單元P亦可另包括一個(gè)白色次畫素(圖8未示)藉以提升亮度。值得說明的是，本實(shí)用新 型的液晶透鏡10的寬度是小于顯示面板90的寬度，且液晶透鏡10與顯示面板90的寬度 比大體上為0. 997比1. 000，但并不以此為限。請(qǐng)參考圖9，圖9繪示了本實(shí)用新型第四較佳實(shí)施例的可切換二維顯示模式與三 維顯示模式的顯示裝置100于三維顯示模式的示意圖。當(dāng)本實(shí)用新型的可切換二維顯示模 式與三維顯示模式的顯示裝置100于三維顯示模式下，第一外側(cè)電壓差、第一內(nèi)側(cè)電壓差、 第二外側(cè)電壓差以及第二內(nèi)側(cè)電壓差的至少其中一者不等于0伏特，亦即液晶透鏡10存在 有至少一種以上的電場(chǎng)，使液晶層60內(nèi)的液晶分子的長(zhǎng)軸能改變其方向并呈現(xiàn)如透鏡般 的排列。當(dāng)液晶分子受到電場(chǎng)的驅(qū)動(dòng)呈現(xiàn)傾倒，液晶分子的折射率亦隨這傾倒角度的不同 而改變。呈現(xiàn)透鏡般排列的液晶分子，具有能將光線折射至兩個(gè)不同方向的特性，因此如圖 9的箭頭所示，顯示面板90所射出的給收視者左眼的顯示畫面在穿過液晶透鏡10時(shí)會(huì)折 射至收視者左眼的位置，而顯示面板90所射出的給收視者右眼的顯示畫面在穿過液晶透 鏡10時(shí)則會(huì)折射至收視者右眼的位置，使收視者的左眼與右眼接收到不同的影像畫面，進(jìn) 而達(dá)到三維顯示的收視效果。本實(shí)用新型的可切換二維顯示模式與三維顯示模式的顯示裝置及其液晶透鏡，于 二維顯示模式下，液晶透鏡內(nèi)的第一電極層與第二電極層以及第三電極層之間皆不具有任 何的電壓差，使液晶透鏡內(nèi)的液晶分子皆未受到電場(chǎng)的影響而平行排列。當(dāng)顯示裝置于三 維顯示模式下，液晶透鏡內(nèi)的第一電極層以及第二電極層分別與第三電極層之間具有電壓 差，使液晶透鏡內(nèi)的液晶分子受到電壓差所產(chǎn)生的電場(chǎng)影響而呈現(xiàn)具有一梯度變化的排列 方式，進(jìn)而達(dá)到三維顯示的效果。以上所述僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例，凡依本實(shí)用新型申請(qǐng)專利范圍所做 的均等變化與修飾，皆應(yīng)屬本實(shí)用新型的涵蓋范圍。
權(quán)利要求一種液晶透鏡，其特征在于該液晶透鏡包括復(fù)數(shù)個(gè)透鏡單元，且各該透鏡單元包括一第一基板；一第二基板，與該第一基板相對(duì)設(shè)置；一液晶層，設(shè)置于該第一基板與該第二基板之間；一第一電極層，設(shè)置于該第一基板上并面對(duì)該第二基板，該第一電極層包括一對(duì)第一外側(cè)電極大體上設(shè)置于該透鏡單元兩側(cè)的邊緣；一絕緣層，設(shè)置于該第一電極層與該液晶層之間；一第二電極層，設(shè)置于該絕緣層與該液晶層之間，該第二電極層包括一對(duì)第二外側(cè)電極與一對(duì)第二內(nèi)側(cè)電極；以及一第三電極層，設(shè)置于該液晶層與該第二基板之間。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液晶透鏡，其特征在于其中該第一電極層另包括一對(duì)第一 內(nèi)側(cè)電極設(shè)置于該對(duì)第一外側(cè)電極之間。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液晶透鏡，其特征在于其中該對(duì)第二外側(cè)電極于一垂直投 影方向是部分重迭于該第一電極層。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液晶透鏡，其特征在于其中該對(duì)第二外側(cè)電極于一垂直投 影方向是完全重迭于該第一電極層。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的液晶透鏡，其特征在于其中該對(duì)第二內(nèi)側(cè)電極于一垂直投 影方向是部分重迭于該第一電極層。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的液晶透鏡，其特征在于其中該對(duì)第二內(nèi)側(cè)電極于一垂直投 影方向是完全重迭于該第一電極層。
7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的液晶透鏡，其特征在于其中各該第一外側(cè)電極具有一第一 外側(cè)電極寬度，各該第一內(nèi)側(cè)電極具有一第一內(nèi)側(cè)電極寬度，各該第二外側(cè)電極具有一第 二外側(cè)電極寬度，各該第二內(nèi)側(cè)電極具有一第二內(nèi)側(cè)電極寬度。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的液晶透鏡，其特征在于其中該第一外側(cè)電極寬度與該第一 內(nèi)側(cè)電極寬度大體上是介于2微米至30微米之間，該第二外側(cè)電極寬度與該第二內(nèi)側(cè)電極 寬度大體上是介于2微米至30微米之間。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的液晶透鏡，其特征在于其中該第一外側(cè)電極寬度與該第一 內(nèi)側(cè)電極寬度為10微米，該第二外側(cè)電極寬度與該第二內(nèi)側(cè)電極寬度為5微米。
10.根據(jù)權(quán)利要求2所述的液晶透鏡，其特征在于其中各該第一外側(cè)電極與其相鄰的 該第一內(nèi)側(cè)電極之間具有一節(jié)距，且該節(jié)距是介于2微米至10微米之間。
11.一種可切換二維與三維顯示模式的顯示裝置，其特征在于包括一顯示面板；以及 一如權(quán)利要求1所述的液晶透鏡。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的可切換二維與三維顯示模式的顯示裝置，其特征在于其 中該顯示面板是設(shè)置于該第一基板的一外側(cè)表面上。
13.根據(jù)權(quán)利要求11所述的可切換二維與三維顯示模式的顯示裝置，其特征在于其 中該顯示面板是設(shè)置于該第二基板的一外側(cè)表面上。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種可切換二維顯示模式與三維顯示模式的顯示裝置包括一顯示面板與一液晶透鏡，其中液晶透鏡包括復(fù)數(shù)個(gè)透鏡單元，且各透鏡單元包括一第一基板、一第二基板與第一基板相對(duì)設(shè)置、一液晶層設(shè)置于第一基板與第二基板之間、一第一電極層設(shè)置于第一基板上并面對(duì)第二基板、一絕緣層設(shè)置于第一電極層與液晶層之間、一第二電極層設(shè)置于絕緣層與液晶層之間以及一第三電極層設(shè)置于液晶層與第二基板之間。本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，設(shè)計(jì)合理，具有較好的市場(chǎng)價(jià)值。
文檔編號(hào)G02B27/22GK201716500SQ20102016965
公開日2011年1月19日 申請(qǐng)日期2010年4月24日 優(yōu)先權(quán)日2010年4月24日
發(fā)明者劉晟齊, 胡正中 申請(qǐng)人:華映光電股份有限公司;中華映管股份有限公司