專利名稱：裸眼3d顯示裝置及其液晶透鏡的制作方法
裸眼3D顯示裝置及其液晶透鏡技術領域：
本發(fā)明是有關于一種液晶顯示技術，特別是有關于一種可改善3D顯示時的串擾問題的裸眼3D顯示裝置及其液晶透鏡。
背景技術：
為了滿足視覺體驗，顯示技術已從2D顯示發(fā)展至3D顯示?，F有的3D顯示技術主要分為眼鏡式3D顯示技術(stereoscopic display)和裸眼3D顯示技術(auto-stereoscopic display)。裸眼3D顯示技術的優(yōu)點在于具有無需使用額外眼鏡的便利性。目前裸眼3D顯示技術可通過使用視差屏障(parallax barrier)、柱狀透鏡(lenticular lens)或指向光源(directional backlight)來實現。請參考圖I所示，圖I是現有的柱狀透鏡3D顯示裝置的操作示意圖。所述柱狀透鏡3D顯示裝置是在一液晶顯示面板90的前面加上一層由數個柱狀透鏡910構成的透鏡層91,讓左、右眼的影像資料穿過柱狀透鏡910,進而通過光折射原理(refraction)而分別傳輸至左、右眼，如此使用者即可看到立體影像。進一步參考圖2所示，圖2是現有的柱狀透鏡3D顯示裝置的像素陣列與柱狀透鏡的結構示意圖。在使用柱狀透鏡的裸眼3D顯示器的設計中，必須將透鏡層91的柱狀透鏡910設置成與液晶顯示面板的像素列900成一特定角度，以保持分辨率的平衡。然而，如圖3所示，為使用者通過斜向柱狀透鏡(Slant Lenticular Lens)觀看像素陣列的影像時的某一視角的示意圖，從圖中可看出原本使用者的其中一眼所接受的某一視角范圍800中，除了落在提供右眼影像R的像素單元之外，還涵蓋了部分用以提供左眼影像L的像素單元，進而導致右眼接收到左眼的影像，產生串擾現象。此外，此種設計也使得3D視角變得狹窄。故，有必要提供一種裸眼3D顯示裝置及其液晶透鏡，以解決現有技術所存在的問題。

發(fā)明內容有鑒于現有技術的缺點，本發(fā)明的主要目的在于提供一種裸眼3D顯示裝置及其液晶透鏡，可改善3D顯示時的影像串擾問題。為達成本發(fā)明的前述目的，本發(fā)明提供一種裸眼3D顯示裝置，包括一顯示面板，具有一像素陣列；以及一液晶透鏡，設于所述顯示面板上，對應重疊所述顯示面板的像素陣列，并包含第一電極、第二電極及設置于第一與第二電極之間的液晶層；其中所述第二電極包含數個分隔的電極單元，每一電極單元呈長條狀，且沿著所述像素陣列的像素單元的垂直排列方向以階梯形式斜向延伸，相鄰兩條所述電極單元接收不同電壓而與所述第一電極形成特定電場，進而控制所述液晶層中在對應位置的液晶分子的排列方向。在本發(fā)明的一實施例中，每一所述電極單元延伸于所述像素陣列的像素單元之間。在本發(fā)明的一實施例中，所述第一電極設于一第一基板上，所述第二電極設于一第二基板上，所述第二基板與所述第一基板相對設置。在本發(fā)明的一實施例中，相鄰的所述電極單元彼此絕緣分隔開且彼此相隔至少一個像素單元的長度距離。在本發(fā)明的一實施例中，所述以階梯形式斜向延伸的每一電極單元包含垂直段與水平段，其中每一電極單元的相鄰兩水平端之間相隔至少一個像素單元的長度距離。在本發(fā)明的一實施例中，每一像素單元包含至少一個子像素。在本發(fā)明的一實施例中，每一像素單元包含三個子像素。本發(fā)明另提供一種用于裸眼3D顯示裝置的液晶透鏡，其對應重疊一顯示面板的 像素陣列，并包含第一電極；第二電極，與所述第一電極相對設置，并包含數個分隔的電極單元，每一所述電極單元呈長條狀，且沿著所述像素陣列的像素單元的垂直排列方向以階梯形式斜向延伸，相鄰兩所述電極單元接收不同電壓而與所述第一電極形成特定電場；以及一液晶層，設置于所述第一電極與第二電極之間，所述液晶層中液晶分子的排列方向受其對應位置的所述電極單元與第一電極形成的特定電場控制。在本發(fā)明的一實施例中，每一所述電極單元延伸于所述像素陣列的像素單元之間。在本發(fā)明的一實施例中，所述第一電極設于一第一基板上，所述第二電極設于一第二基板上，所述第二基板與所述第二基板相對設置。在上述說明中，液晶透鏡基于液晶排列可改變光行進方向的原理取代現有技術的柱狀透鏡結構，通過對第二電極的分隔開的電極單元施加不同的電壓，使得顯示面板的影像通過液晶透鏡的液晶層之后被分成左右眼的影像，讓使用者可接收具3D效果的影像，同時，構成液晶透鏡的第二電極以階梯形式斜向延伸，有別于傳統(tǒng)斜向柱狀透鏡，可有效改善左右眼影像的串擾現象。

圖I是現有的柱狀透鏡3D顯示裝置的操作示意圖。圖2是現有的柱狀透鏡3D顯示裝置的像素陣列與柱狀透鏡的結構示意圖。圖3是使用者通過斜向柱狀透鏡觀看像素陣列的影像時的某一視角的示意圖。圖4是本發(fā)明裸眼3D顯示裝置一較佳實施例的結構示意圖。圖5是本發(fā)明裸眼3D顯示裝置一較佳實施例的像素陣列與液晶透鏡的電極的配置示意圖。圖6是使用者通過本發(fā)明裸眼3D顯示裝置的液晶透鏡觀看像素陣列的影像時的某一視角的示意圖。
具體實施方式
為讓本發(fā)明上述目的、特征及優(yōu)點更明顯易懂，下文特舉本發(fā)明較佳實施例，并配合附圖，作詳細說明如下。再者，本發(fā)明所提到的方向用語，例如「上」、「下」、「前」、「后」、「左」、「右」、「內」、「外」、「側面」等，僅是參考附加圖式的方向。因此，使用的方向用語是用以說明及理解本發(fā)明，而非用以限制本發(fā)明。請參考圖4所示，圖4是本發(fā)明裸眼3D顯示裝置一較佳實施例的結構示意圖。本發(fā)明的裸眼3D顯示裝置主要包含一顯示面板I及一液晶透鏡2。所述顯示面板I用以提供二維的影像，而液晶透鏡2則將2維的影像轉換成三維影像。同時參考圖5所示，所述顯示面板I具有一像素陣列10，該像素陣列10由多個規(guī)則排列的像素單元100組成。所述顯示面板I可為一般的液晶顯示面板，包括一具有彩色濾光片基板、一薄膜晶體管基板與夾設于兩基板之間的液晶層。所述彩色濾光片基板包括不同顏色的光刻膠單元。所述薄膜晶體管基板可包含柵極線、數據線、開關元件及像素電 極，所述柵極線和數據線定義多個子像素區(qū)，所述開關元件及像素電極設于每一子像素區(qū)，以對應所述彩色濾光片基板的光刻膠單元，進而構成所述像素陣列10。所述顯示面板I也包含一背光模組，以提供足夠光源來顯示影像。所述液晶透鏡2是設于所述顯示面板I上，而且是設置所述顯示面板I的一出光平面上，并且對應重疊所述像素陣列10。所述液晶透鏡2主要包含一第一電極20、一第二電極21及一液晶層22。如圖4所不,所述第一電極20是設于一第一基板23上,一般來說,所述第一電極20可為氧化銦錫構成的透明導電膜，可用以接收一參考電壓。如圖4所示，所述第二電極21與所述第一電極20相對設置，且是設于一第二基板24上，所述第二基板24與所述第一基板200相對設置。所述第二電極21包含數個分隔的電極單元210，可通過對透明導電膜(如氧化銦錫)圖案化來形成。參考圖5所示，每一所述電極單元210呈長條狀，且沿著所述像素陣列10的像素單元100的垂直排列方向Dl以階梯形式斜向延伸，其中相鄰兩所述電極單元210用以接收不同電壓來與所述第一電極20形成特定電場。本實施例中，每一所述電極單元210是延伸于所述像素陣列10的像素單元100之間。如圖4所示，所述液晶層22設置于所述第一電極20與第二電極21之間，所述液晶層22中液晶分子的排列方向受其對應位置的所述電極單元210與第一電極20形成的特定電場控制。舉例來說，如圖5所示，奇數的電極單元210可接收一電壓V0，偶數的電極單元210接收電壓VI，如此一來，相鄰位置的電極單元210與所述第一電極20便會形成不同電場。此時，所述液晶層22中液晶分子就會隨著對應的的電場轉動，而當來自顯示面板I的二維影像的光線通過液晶分子時，基于折射原理，形成左眼影像的光線與形成右眼影像的光線便會以不同角度投射出去，最后分別抵達使用者的雙眼。使用者便可觀看到具3D效果的影像。因此，所述液晶透鏡2可提供與傳統(tǒng)斜向柱狀透鏡一樣的光學效果。在本實施例中，每一所述像素單元100包含至少一個子像素，例如可包含三個子像素。此外，相鄰兩所述電極單元210彼此絕緣分隔開且彼此相隔至少一個像素單元100的長度距離。所述以階梯形式斜向延伸的每一電極單元210包含垂直段210a與水平段210b，其中每一電極單元210的相鄰兩水平端210b之間相隔至少一個像素單元100的長度距離?；谝壕帕锌筛淖児庑羞M方向的原理，本發(fā)明的裸眼3D顯示裝置以所述液晶透鏡2來取代現有技術的斜向柱狀透鏡，所述液晶透鏡2通過對第二電極21的分隔開的電極單元210施加不同的電壓來控制液晶的排列，進而使得顯示面板I的二維影像通過液晶透鏡2的液晶層22之后被分成左、右眼的影像，讓使用者可接收具3D效果的影像。同時，如圖6所示，所述液晶透鏡2不只提供與傳統(tǒng)斜向柱狀透鏡一樣的功能，其第二電極21的電極單元210以階梯形式斜向延伸的結構，可正確地區(qū)隔左、右眼的影像，從圖中可看出使用者的右眼所接受的某一視角范圍300完全落在提供右眼影像R的像素單元上，而不致于接收到相鄰像素單元提供的左眼影像而構成串擾現象。因此本發(fā)明的裸眼3D顯示裝置有別于傳統(tǒng)斜向柱狀透鏡技術，可有效改善左右眼影像的串擾現象。綜上所述，相較于現有3D顯示技術具有影像串擾的問題，本發(fā)明的裸眼3D顯示裝置以液晶透鏡來達到將二維影像轉成三維影像的目的，同時，構成液晶透鏡的第二電極以階梯形式斜向延伸，有別于傳統(tǒng)斜向柱狀透鏡，可有效改善左右眼影像的串擾現象。本發(fā)明已由上述相關實施例加以描述，然而上述實施例僅為實施本發(fā)明的范例。 必需指出的是，已公開的實施例并未限制本發(fā)明的范圍。相反地，包含于權利要求書的精神及范圍的修改及均等設置均包括于本發(fā)明的范圍內。
權利要求
1.一種裸眼3D顯示裝置，其特征在于所述裸眼3D顯示裝置包含 一顯示面板，具有一像素陣列；以及 一液晶透鏡，設于所述顯示面板上，對應重疊所述顯示面板的像素陣列，并包含第一電極、第二電極及設置于第一與第二電極之間的液晶層；其中所述第二電極包含數個分隔的電極單元，每一電極單元呈長條狀，且沿著所述像素陣列的像素單元的垂直排列方向以階梯形式斜向延伸，相鄰兩條所述電極單元接收不同電壓而與所述第一電極形成特定電場，進而控制所述液晶層中在對應位置的液晶分子的排列方向。
2.如權利要求I所述的裸眼3D顯示裝置，其特征在于每一所述電極單元延伸于所述像素陣列的像素單元之間。
3.如權利要求I所述的裸眼3D顯示裝置，其特征在于所述第一電極設于一第一基板上，所述第二電極設于一第二基板上，所述第二基板與所述第二基板相對設置。
4.如權利要求I所述的裸眼3D顯示裝置，其特征在于相鄰的所述電極單元彼此絕緣分隔開且彼此相隔至少一個像素單元的長度距離。
5.如權利要求I所述的裸眼3D顯示裝置，其特征在于所述以階梯形式斜向延伸的每一電極單元包含垂直段與水平段，其中每一電極單元的相鄰兩水平端之間相隔至少一個像素單元的長度距離。
6.如權利要求5所述的裸眼3D顯示裝置，其特征在于每一像素單元包含至少一個子像素。
7.如權利要求6所述的裸眼3D顯示裝置，其特征在于每一像素單元包含三個子像素。
8.一種用于裸眼3D顯示裝置的液晶透鏡，其特征在于所述液晶透鏡對應重疊一顯示面板的像素陣列，并包含 第一電極； 第二電極，與所述第一電極相對設置，并包含數個分隔的電極單元，每一所述電極單元呈長條狀，且沿著所述像素陣列的像素單元的垂直排列方向以階梯形式斜向延伸，相鄰兩所述電極單元接收不同電壓而與所述第一電極形成特定電場；以及 一液晶層，設置于所述第一電極與第二電極之間，所述液晶層中液晶分子的排列方向受其對應位置的所述電極單元與第一電極形成的特定電場控制。
9.如權利要求8所述的用于裸眼3D顯示裝置的液晶透鏡，其特征在于每一所述電極單元延伸于所述像素陣列的像素單元之間。
10.如權利要求9所述的用于裸眼3D顯示裝置的液晶透鏡，其特征在于所述第一電極設于一第一基板上，所述第二電極設于一第二基板上，所述第二基板與所述第二基板相對設置。
全文摘要
一種裸眼3D顯示裝置，包含一顯示面板及一液晶透鏡。所述液晶透鏡設于顯示面板表面上，對應重疊顯示面板的像素陣列，并包含第一電極、第二電極及設置于第一與第二電極之間的液晶層。第二電極包含數個分隔的電極單元，每一電極單元呈長條狀，且沿著像素的垂直排列方向以階梯形式斜向延伸。相鄰兩條電極單元接收不同電壓而與第一電極形成特定電場，改變液晶層中在對應位置的液晶分子的排列方向。所述液晶透鏡的結構有效改善左右眼影像的串擾現象。
文檔編號G02B27/22GK102944961SQ201210460260
公開日2013年2月27日 申請日期2012年11月15日 優(yōu)先權日2012年11月15日
發(fā)明者陳峙彣, 蕭嘉強 申請人:深圳市華星光電技術有限公司