液晶透鏡及立體顯示裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明適用于立體顯示【技術(shù)領(lǐng)域】，提供了一種立體顯示裝置，包括顯示面板和液晶透鏡，液晶透鏡包括相對設(shè)置的第一基板與第二基板，以及液晶層和間隙子，第一基板上設(shè)有相互平行且間隔設(shè)置的多個第一電極，第二基板上設(shè)有相互平行且間隔設(shè)置的多個第二電極，第二電極的延伸方向與液晶層的配向方向之間的夾角為銳角，立體顯示裝置還包括電壓控制模塊，用于控制第一電極以及第二電極之間的驅(qū)動電壓，當立體顯示裝置處于2D顯示時，驅(qū)動電壓在第一基板與第二基板之間產(chǎn)生橫向電場，橫向電場驅(qū)動液晶層內(nèi)的液晶分子發(fā)生不同程度的偏轉(zhuǎn)，降低所述液晶分子與所述間隙子之間的折射率差，消除間隙子對顯示面板出光的影響，提高顯示質(zhì)量。
【專利說明】
液晶透鏡及立體顯示裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于立體顯示【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及液晶透鏡及立體顯示裝置。

【背景技術(shù)】
[0002]隨著立體顯示技術(shù)的發(fā)展，人們要求立體顯示裝置不僅可以顯示立體圖像，也可以根據(jù)觀看者的需求顯示2D圖像，如顯示文字或圖片。如圖1所示，現(xiàn)有的立體顯示裝置，包括顯示面板2'和設(shè)于顯示面板2'出光側(cè)的液晶透鏡^。顯示面板2'提供具有圖像差異的左視圖與右視圖，通過液晶透鏡I ^的分光作用，使得左視圖進入觀看者的左眼，右視圖進入觀看者的右眼，觀看者的大腦基于所感知的圖像差異形成立體圖像。
[0003]如圖1與圖2所示，液晶透鏡I '包括相對設(shè)置的第一基板11 ^和第二基板12'，第一基板11 ^與第二基板12'之間設(shè)有液晶層和用于支撐液晶層厚度的間隙子14 ;，第一基板11'上設(shè)有相互平行的多個第一電極15 '，相鄰兩個第一電極15'之間均間隔一定距離，第二基板12 ^上設(shè)有相互平行的多個第二電極16'，相鄰兩個第二電極16'之間均間隔一定距離，對第一電極15 '、第二電極16'分別提供第一電壓及第二電壓，繼而，第一電壓與第二電壓之間的壓差在第一基板與第二基板12'之間產(chǎn)生驅(qū)動電場，驅(qū)動電場驅(qū)動液晶層內(nèi)的液晶分子13丨發(fā)生不同程度的偏轉(zhuǎn)，從而在第一基板11丨與第二基板W內(nèi)形成陣列排布的液晶透鏡單元17 ^，顯示面板2 ^出射的偏振光藉由液晶透鏡單元17丨的分光作用，左視圖被左眼識別，右視圖被右眼識別，從而進行三維顯
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[0004]如圖3所示，當立體顯示裝置用于2D顯示時，將液晶透鏡I '進行斷電處理，此時，第一基板與第二基板12 ^之間無電場產(chǎn)生，顯示面板2'發(fā)出的偏振光經(jīng)過間隙子14 ^，由于間隙子14'與液晶分子13'之間的折射率差較大，光線在間隙子14'處發(fā)生折射，導致人眼在觀看立體顯示裝置時，在間隙子14丨處存在亮點，影響觀看者的觀看效果和觀看舒適度。
[0005]現(xiàn)有技術(shù)公開了一種立體顯示裝置，包括顯示面板和液晶透鏡光柵，顯示面板包括多個像素單元以及設(shè)置在多個像素單元之間的黑矩陣，液晶透鏡光柵包括間隙子，間隙子的位置對應于顯示面板中黑矩陣的位置，在顯示面板中設(shè)置黑矩陣，不僅影響顯示面板的顯示效果，而且黑矩陣未能完全覆蓋間隙子，導致人眼觀看時，在間隙子處仍然存在亮點現(xiàn)象。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明實施方式的目的在于提供一種立體顯示裝置，旨在解決現(xiàn)有技術(shù)存在局限或缺陷引起的上述一個或多個的問題。
[0007]本發(fā)明實施方式是這樣實現(xiàn)的，立體顯示裝置，包括顯示面板和設(shè)于所述顯示面板出光側(cè)的液晶透鏡，所述液晶透鏡包括相對設(shè)置的第一基板與第二基板，所述第一基板與所述第二基板之間設(shè)有配向方向為水平方向的液晶層以及用于支撐所述液晶層厚度的間隙子，所述第一基板上設(shè)有相互平行且間隔設(shè)置的多個第一電極，所述第二基板上設(shè)有相互平行且間隔設(shè)置的多個第二電極，所述第二電極的延伸方向與所述液晶層的配向方向之間的夾角為銳角，所述立體顯示裝置還包括電壓控制模塊，用于控制所述第一電極與所述第二電極之間的驅(qū)動電壓，當所述立體顯示裝置處于2D顯示時，所述驅(qū)動電壓在所述第一基板與所述第二基板之間產(chǎn)生橫向電場，所述橫向電場驅(qū)動所述液晶層內(nèi)的液晶分子發(fā)生不同程度的偏轉(zhuǎn)，降低所述液晶分子與所述間隙子之間的折射率差，以消除所述間隙子對所述顯示面板出光的影響。
[0008]進一步地，所述驅(qū)動電壓于所述第一電極與所述第二電極的交叉位置處形成強電場區(qū)域，位于所述強電場區(qū)域內(nèi)的所述液晶分子偏轉(zhuǎn)角度為nl，遠離所述強電場區(qū)域的所述液晶分子的偏轉(zhuǎn)角度為!^,且]^ > n2。
[0009]具體地，位于所述強電場區(qū)域內(nèi)的所述液晶分子沿第一方向偏轉(zhuǎn)，所述第一方向垂直于所述第二電極的延伸方向。
[0010]進一步地，相鄰兩所述第二電極之間的間距大于所述第二電極的寬度。
[0011]優(yōu)選地，相鄰兩所述第二電極之間的間距為L，所述第二電極的寬度為B，且L ( 1B0
[0012]優(yōu)選地，所述第一電極的延伸方向與所述第二電極的延伸方向之間的夾角為Q1,所述Q1為銳角，所述第二電極的延伸方向與所述液晶層的配向方向之間的夾角為P1，且45。^ β ! < 90°。
[0013]或者，優(yōu)選地，所述第一電極的延伸方向與所述第二電極的延伸方向之間的夾角為CI2，所述CI2為鈍角，所述第二電極的延伸方向與所述液晶層的配向方向之間的夾角為β2，且 O。< β2 < 45°。
[0014]具體地，所述電壓控制模塊控制施加于各所述第一電極上的第一電壓以及各所述第二電極上的第二電壓，所述第一電壓與所述第二電壓之間的差值即為所述驅(qū)動電壓。
[0015]進一步地，當所述立體顯示裝置處于2D顯示時，所述第一電壓為公共電壓，所述第二電壓為交流電壓，且相鄰兩所述第二電極對應的兩所述第二電壓在同時刻大小相等，極性相反。
[0016]進一步地，當所述立體顯示裝置處于3D顯示時，所述驅(qū)動電壓在所述第一基板與所述第二基板之間產(chǎn)生驅(qū)動電場，所述驅(qū)動電場驅(qū)動所述液晶分子偏轉(zhuǎn)形成陣列設(shè)置的液晶透鏡單元。
[0017]具體地，各所述液晶透鏡單元對應有至少兩個所述第一電極，所述電壓控制模塊控制各所述第一電壓相對于所述液晶透鏡單元的中心對稱，所述第二電壓為公共電壓。
[0018]進一步地，所述驅(qū)動電壓大于所述液晶分子的閾值電壓。
[0019]本發(fā)明實施方式提供的立體顯示裝置，采用電壓控制模塊控制第一電極與第二電極之間的驅(qū)動電壓，當立體顯示裝置處于2D顯示時，驅(qū)動電壓產(chǎn)生橫向電場，在橫向電場的作用下，液晶分子發(fā)生不同程度的偏轉(zhuǎn)，因而，降低液晶分子與間隙子之間的折射率差，削弱間隙子對顯示面板出光的折射，消除人眼在觀看立體顯示裝置時，在間隙子處存在亮點現(xiàn)象。與現(xiàn)有技術(shù)相比，在本實施方式中，間隙子的位置不需要對應于顯示面板中黑矩陣的位置，降低液晶透鏡的制造難度。
[0020]本發(fā)明實施方式的另一目的在于提供一種液晶透鏡，包括相對設(shè)置的第一基板與第二基板，所述第一基板與所述第二基板之間設(shè)有液晶層以及用于支撐所述液晶層厚度的間隙子，所述液晶層的配向方向為水平方向，所述第一基板上設(shè)有相互平行的多個第一電極，所述第二基板上設(shè)有相互平行且間隔設(shè)置的多個第二電極，所述第二電極的延伸方向與所述液晶層的配向方向之間的夾角為銳角，當對各所述第一電極與所述第二電極施加驅(qū)動電壓，所述驅(qū)動電壓在所述第一基板與所述第二基板之間產(chǎn)生橫向電場，所述橫向電場驅(qū)動所述液晶層內(nèi)的液晶分子發(fā)生不同程度的偏轉(zhuǎn)，以降低所述液晶分子與所述間隙子之間的折射率差。
[0021 ] 本發(fā)明實施方式提供的液晶透鏡，第二電極的延伸方向與液晶層的配向方向存在夾角，且夾角為銳角，為消除間隙子與液晶分子折射率差較大的問題，對第一電極與第二電極施加驅(qū)動電壓，驅(qū)動電壓在第一基板與第二基板之間產(chǎn)生橫向電場，在橫向電場的作用下，液晶層內(nèi)的液晶分子發(fā)生不同程度的偏轉(zhuǎn)，降低液晶分子與間隙子之間的折射率差，相較于現(xiàn)有技術(shù)，間隙子的設(shè)定位置不需要與顯示面板上的黑矩陣相對應，降低液晶透鏡的制造難度。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0022]圖1是現(xiàn)有技術(shù)提供的立體顯示裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0023]圖2是圖1中的液晶透鏡的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0024]圖3是圖1中的液晶透鏡的另一結(jié)構(gòu)示意圖；
[0025]圖4是本發(fā)明實施方式一提供的立體顯示裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0026]圖5是圖4提供的液晶透鏡的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0027]圖6是圖5中的液晶層的分布示意圖；
[0028]圖7是圖5提供液晶透鏡中液晶層的配向方向與第二電極的延伸方向的夾角示意圖；
[0029]圖8是圖4提供的液晶透鏡的另一結(jié)構(gòu)示意圖；
[0030]圖9是本發(fā)明實施方式二提供的液晶透鏡中液晶配向?qū)臃较蚺c第二電極的延伸方向的夾角示意圖。

【具體實施方式】
[0031]為了使本發(fā)明要解決的技術(shù)問題、技術(shù)方案及有益效果更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實施方式，對本發(fā)明進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的【具體實施方式】僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。
[0032]實施方式一
[0033]如圖4至圖6所示，本發(fā)明實施方式提供的立體顯示裝置，該立體顯示裝置可進行2D和3D顯示,立體顯示裝置包括液晶透鏡Ib和顯示面板2b,液晶透鏡Ib設(shè)置于顯示面板2b的出光側(cè)。液晶透鏡Ib包括相對設(shè)置的第一基板Ilb與第二基板12b，第二基板12b設(shè)置于第一基板Ilb的上方，第一基板Ilb與第二基板12b之間設(shè)有液晶層1b和間隙子14b，間隙子14b用于支撐液晶層1b的厚度。其中，液晶層1b的配向方向為水平方向，此處提及的水平方向為垂直于地球重力方向的矢量方向。第一基板I Ib上設(shè)有多個第一電極15b，各第一電極15b的延伸方向保持一致，即各第一電極15b之間相互平行，相鄰兩個第一電極15b之間均間隔一定距離。第二基板12b上設(shè)有多個第二電極16b,各第二電極16b的延伸方向保持一致，即各第二電極16b之間相互平行，相鄰兩個第二電極16b之間均間隔一定距離。第二電極16b的延伸方向與液晶層1b的配向方向之間的夾角為銳角。
[0034]如圖5與圖6所示，立體顯示裝置還包括電壓控制模塊(圖中未示出)，電壓控制模塊用于控制第一電極15b、第二電極16b之間的驅(qū)動電壓，當立體顯示裝置用于2D顯示時，驅(qū)動電壓在第一基板Ilb與第二基板12b之間產(chǎn)生橫向電場,橫向電場驅(qū)動液晶層1b內(nèi)的液晶分子13b發(fā)生不同程度的偏轉(zhuǎn)。具體地，第一基板Ilb上設(shè)有多個第一電極15b，第二基板12b上設(shè)有多個第二電極16b,對相鄰兩個第二電極16b在相同時刻施加極性相反，大小相等的交流電壓，對各第一電極15b施加公共電壓,相鄰兩個第二電極16b之間產(chǎn)生橫向電場。由于位于第一基板lib、第二基板12b附近的液晶分子13b感應到的橫向電場的電場強度較弱，而且此處的液晶分子13b受到液晶透鏡Ib的配向?qū)?圖中未示出)提供配向力的作用，因此，此處的液晶分子13b的偏轉(zhuǎn)角度較小，而位于橫向電場的電場強度較強處的液晶分子13b偏轉(zhuǎn)角度較大。由此可知，在橫向電場的作用下，液晶分子13b發(fā)生不同程度的偏轉(zhuǎn)。顯示面板2b發(fā)出的光線經(jīng)過液晶透鏡lb，受到不同偏轉(zhuǎn)角度的液晶分子13b的影響，降低液晶分子13b與間隙子14b之間的折射率差，即液晶分子13b與間隙子14b之間的折射率差在預設(shè)范圍內(nèi)，削弱顯示面板2b出光在間隙子14b處發(fā)生折射的影響。提升立體顯示裝置在2D顯示狀態(tài)下的觀看效果和觀看舒適度，改善顯示清晰度。本發(fā)明可解決如圖3所示的立體顯示裝置，當觀看者在觀看立體顯示裝置呈現(xiàn)的2D畫面時，對液晶透鏡^進行的斷電處理，導致液晶分子13 ^與間隙子14'之間的折射率差較大，顯示面板2'發(fā)出的光線在間隙子14'處發(fā)生折射現(xiàn)象的問題。
[0035]本實施方式提供的預設(shè)范圍是指液晶分子13b與間隙子14b之間的折射率差小于0.1。
[0036]如圖5與圖7所示，為保證立體顯示裝置在3D顯示時的成像效果，第一電極15b的延伸方向與第二電極16b的延伸方向之間存在夾角。驅(qū)動電壓在第一基板Ilb與第二基板12b之間產(chǎn)生橫向電場,通過這種驅(qū)動方式,第一電極15b與第二電極16b的交叉位置處產(chǎn)生較強的橫向電場，交叉位置附近的液晶分子13b在電場力的作用下,會趨于橫向電場的電場線方向分布，在本實施方式中，電場線方向垂直于第二電極16b的延伸方向。而遠離交叉位置處的橫向電場電場強度較弱，此處的液晶分子13b受到較弱的電場力作用，偏轉(zhuǎn)角度較小。因此，顯示面板2b發(fā)出的光線經(jīng)過液晶透鏡Ib時，光線受到不同偏轉(zhuǎn)程度的液晶分子13b的影響，減小間隙子14b對顯示面板2b出光折射對顯示的影響，提升立體顯示裝置的顯示質(zhì)量。
[0037]在本實施方式中，間隙子14b的位置不需要對應于顯示面板2b中黑矩陣的位置，降低液晶透鏡Ib的制造難度。
[0038]如圖4所示，驅(qū)動電壓于第一電極15b與第二電極16b的交叉位置處形成強電場區(qū)域，位于強電場區(qū)域內(nèi)的液晶分子13b偏轉(zhuǎn)角度為叫，遠離強電場區(qū)域的液晶分子13b的偏轉(zhuǎn)角度為!^且叫> n2。為保證立體顯示裝置在3D顯示時,液晶透鏡Ib的分光作用，第一電極15b的延伸方向與第二電極16b的延伸方向相交，形成交叉區(qū)域。因此，驅(qū)動電壓在交叉位置處產(chǎn)生電場強度較大的強電場區(qū)域。在強電場區(qū)域附近的液晶分子13b，在電場力的作用下會趨向電場線的方向分布，即液晶分子13b的偏轉(zhuǎn)程度較大。而遠離強電場區(qū)域的液晶分子13b由于感應到的電場力較弱，偏轉(zhuǎn)角度較小，同時靠近第一基板lib、第二基板12b配向?qū)痈浇囊壕Х肿?3b受到配向力的作用，進一步限制液晶分子13b的偏轉(zhuǎn)角度。因此，在橫向電場力的作用下，液晶層1b內(nèi)的液晶分子13b發(fā)生不同程度的偏轉(zhuǎn)，降低液晶分子13b與間隙子14b的折射率差。顯示面板2b發(fā)出的光線進入液晶透鏡lb，受到不同偏轉(zhuǎn)角度的液晶分子13b的影響，削弱了間隙子14b對顯示面板2b出光的影響，提升立體顯示裝置在2D顯示時的顯示效果。
[0039]作為上述實施方式的進一步改進，如圖5所示，位于強電場區(qū)域內(nèi)的液晶分子13b沿第一方向偏轉(zhuǎn)，第一方向垂直于第二電極16b的延伸方向。在橫向電場的作用下，液晶層1b內(nèi)的液晶分子13b發(fā)生不同程度的偏轉(zhuǎn)，使得液晶分子13b與間隙子14b之間的折射率差在預設(shè)范圍內(nèi)，顯示面板2b的出光進入液晶透鏡Ib中，削弱間隙子14b對顯示面板2b出光折射的影響，而且不同偏轉(zhuǎn)程度的液晶分子13b也可以折射光進一步擴散，進一步削弱間隙子14b對顯示效果的影響。提升立體顯示裝置在2D顯示狀態(tài)下的觀看效果和觀看舒適度，改善顯示清晰度。如圖3所示，現(xiàn)有技術(shù)提供的立體顯示裝置，用于2D顯示時，通常對液晶透鏡I丨進行斷電處理，此時液晶分子13丨與間隙子14丨之間的折射率差較大，導致顯示面板2'的出光在間隙子14'處發(fā)生折射，人眼觀看立體顯示裝置，在間隙子14'處出現(xiàn)亮點現(xiàn)象。本實施方式提供的立體顯示裝置與現(xiàn)有技術(shù)相比，提高立體顯示裝置在2D顯示狀態(tài)下的觀看效果和觀看舒適度。
[0040]作為上述實施方式的進一步改進，如圖6與圖7所不,第一電極15b的延伸方向與第二電極16b的延伸方向之間的夾角為Ci1，在本實施方式中a i為銳角，第二電極16b的延伸方向與液晶層1b的配向方向之間的夾角為P1，且45°彡βι<90°。當βι = 45°，即第二電極16b的延伸方向與液晶層1b的配向方向之間的夾角角度為45°。在橫向電場的作用下，液晶層1b內(nèi)的液晶分子13b發(fā)生不同程度的偏轉(zhuǎn)，降低液晶分子13b與間隙子14b之間的折射率差，削弱間隙子14b對顯示面板2b出光的折射，改善間隙子14b對顯示效果的影響，提升立體顯示裝置在2D顯示狀態(tài)下的觀看效果和觀看舒適度?；蛘?，當
= 60°，即第二電極16b的延伸方向與液晶層1b的配向方向之間的夾角角度為60°。在橫向電場的作用下，液晶層1b內(nèi)的液晶分子13b發(fā)生不同程度的偏轉(zhuǎn)，降低液晶分子13b與間隙子14b之間的折射率差，削弱間隙子14b對顯示面板2b出光的折射，改善間隙子14b對顯示效果的影響，提升立體顯示裝置在2D顯示狀態(tài)下的觀看效果和觀看舒適度。第一電極15b的延伸方向和第二電極16b的延伸方向之間的夾角a i，應考慮消除其相互疊加時所產(chǎn)生的摩爾紋效應的影響，提高顯示效果。
[0041]在本實施方式中，液晶層1b的配向方向為水平方向，電壓控制模塊控制各第一電極15b提供第一電壓，向第二電極16b提供第二電壓,第一電壓與第二電壓之間的差值即為驅(qū)動電壓，驅(qū)動電壓在第一基板Ilb與第二基板12b之間形成橫向電場。由于第二電極16b的延伸方向與液晶層1b的配向方向夾角呈β 1；因此，在橫向電場的作用下，液晶層1b內(nèi)的液晶分子13b發(fā)生不同程度的偏轉(zhuǎn)，降低液晶分子13b與間隙子14b之間的折射率差，削弱間隙子14b對顯示面板2b出光的折射，改善間隙子14b對顯示效果的影響，提升立體顯示裝置在2D顯示狀態(tài)下的觀看效果和觀看舒適度。
[0042]作為上述實施方式的進一步改進，如圖5與圖6所示，相鄰兩個第二電極16b之間的間距大于第二電極16b的寬度，便于形成橫向電場，液晶分子13b在橫向電場的作用下，不同的偏轉(zhuǎn)角度更加明顯。因此，更加有利于降低液晶分子13b與間隙子14b的折射率差，改善間隙子14b對顯示面板2b出光的影響，提高顯示效果。
[0043]優(yōu)選地，如圖6所示，相鄰兩個第二電極16b之間的間距為L，第二電極16b的寬度為B，且10B。由于要維持足夠的橫向電場的電場強度，因此，相鄰兩個第二電極16b之間的間距不應超多第二電極16b寬度的10倍。保證在橫向電場的作用下，位于強電場區(qū)域內(nèi)的液晶分子13b發(fā)生大角度偏轉(zhuǎn)，有益于降低液晶分子13b與間隙子14b之間的折射率差，改善立體顯示裝置在2D顯示時的顯示效果。
[0044]作為上述實施方式的進一步改進，如圖4所示，當立體顯示裝置處于2D顯示時，第一電壓為公共電壓，第二電壓為交流電壓，且相鄰兩個第二電極16b對應的兩個第二電壓在同時刻大小相等，極性相反。即電壓控制模塊對第一電極15b施加公共電壓，對第二電極16b施加交流電壓，第一電壓與第二電壓之間的差值即為驅(qū)動電壓，驅(qū)動電壓在第一電極15b與第二電極16b的交叉位置處產(chǎn)生強電場區(qū)域，位于強電場區(qū)域內(nèi)的液晶分子13b偏轉(zhuǎn)角度較大，遠離強電場區(qū)域，如位于第一基板lib、第二基板12b附近的液晶分子13b偏轉(zhuǎn)角度較小。因此，液晶層1b具有不同折射率，打亂間隙子14b的折射光，消除在間隙子14b處出現(xiàn)亮點現(xiàn)象，提升立體顯示裝置在2D顯示時的顯示效果。
[0045]作為上述實施例的進一步改進，如圖4與圖5所示，本發(fā)明實施例提供的立體顯示裝置，驅(qū)動電壓大于液晶分子13b的閾值電壓vth。驅(qū)動電壓產(chǎn)生橫向電場，液晶分子13b在橫向電場的作用下發(fā)生偏轉(zhuǎn)，降低液晶分子13b與間隙子14b之間的折射率差，因此，顯示面板2b發(fā)出的光線在經(jīng)過間隙子14b發(fā)生折射，液晶分子13b對折射光進一步擴散，消除了現(xiàn)有技術(shù)提供的立體顯示裝置用于2D顯示狀態(tài)時，對液晶透鏡Ib采用斷電處理，導致液晶分子13b與間隙子14b的折射率差較大，光線經(jīng)過間隙子14b時發(fā)生光的折射，導致人眼觀看立體顯示裝置時，在間隙子14b處出現(xiàn)亮點的問題。
[0046]如圖8所示，當立體顯示裝置處于3D顯示時，本實施例提供的電壓控制模塊控制驅(qū)動電壓產(chǎn)生電場強度不等的驅(qū)動電場，在驅(qū)動電場的作用下，液晶分子13a隨電場強度的變化發(fā)生偏轉(zhuǎn)，使得第一基板Ila和第二基板12a之間液晶層1a的折射率呈梯度分布，形成呈陣列設(shè)置的液晶透鏡單元LI。
[0047]具體地，各液晶透鏡單元對應有至少三個第一電極15a，電壓控制模塊控制各第一電壓相對于液晶透鏡單元LI的中心對稱，第二電壓為公共電壓。本發(fā)明實施例提供的立體顯示裝置，用于3D顯示時，電壓控制模塊控制各第一電極15a上的第一電壓，以及第二電極16a上的第二電壓，確保液晶透鏡Ia將顯示面板2a提供的具有圖像差異的左視圖、右視圖呈現(xiàn)給觀看者，不會影響3D顯示效果。
[0048]如圖4所示，本發(fā)明實施方式的另一目的在于提供一種液晶透鏡lb，包括相對設(shè)置的第一基板IIb與第二基板12b，第一基板IIb與第二基板12b之間設(shè)有液晶層1b以及用于支撐液晶層1b厚度的間隙子14b，液晶層1b的配向方向為水平方向，第一基板Ilb上設(shè)有相互平行的多個第一電極15b，第二基板12b上設(shè)有相互平行且間隔設(shè)置的多個第二電極16b，第二電極16b的延伸方向與液晶層1b的配向方向之間的夾角為銳角，當對各第一電極15b與第二電極16b施加驅(qū)動電壓,驅(qū)動電壓在第一基板Ilb與第二基板12b之間產(chǎn)生橫向電場，橫向電場驅(qū)動液晶層1b內(nèi)的液晶分子13b發(fā)生不同程度的偏轉(zhuǎn)，以降低液晶分子13b與間隙子14b之間的折射率差。
[0049]如圖4與圖6所示，液晶透鏡2b可以作為分光器件，用于立體顯示裝置中，當立體顯示裝置用于2D顯示時，通常對液晶透鏡Ib進行斷電處理，導致顯示面板2b的出光在間隙子14b處發(fā)生折射，影響立體顯示裝置的顯示效果，本實施方式提供的液晶透鏡lb，對第一電極15b與第二電極16b施加的驅(qū)動電壓，驅(qū)動電壓在第一基板Ilb與第二基板12b之間產(chǎn)生橫向電場，在橫向電場的作用下，液晶層1b內(nèi)的液晶分子13b發(fā)生不同程度的偏轉(zhuǎn)，從而降低液晶分子13b與間隙子14b之間的折射率差，消除間隙子14b對顯示面板2b出光的影響，提升立體顯示裝置的顯示效果。相較于現(xiàn)有技術(shù)，間隙子14b的設(shè)定位置不需要與顯示面板2b上的黑矩陣相對應，降低液晶透鏡Ib的制造難度。
[0050]具體地,第一基板Ilb上設(shè)有多個第一電極15b,第二基板12b上設(shè)有多個第二電極16b，對相鄰兩個第二電極16b在相同時刻施加極性相反，大小相等的交流電壓，對各第一電極15b施加公共電壓,在相鄰兩個第二電極16b之間產(chǎn)生橫向電場。由于位于第一基板lib、第二基板12b附近的液晶分子13b感應到的橫向電場的電場強度較弱，而且此處的液晶分子13b受到液晶透鏡Ib的配向?qū)?圖中未示出)提供配向力的作用，因此，此處的液晶分子13b的偏轉(zhuǎn)角度較小，而位于橫向電場的電場強度較強處的液晶分子13b偏轉(zhuǎn)角度較大。由此可知，在橫向電場的作用下，液晶分子13b發(fā)生不同程度的偏轉(zhuǎn)。顯示面板2b發(fā)出的光線經(jīng)過液晶透鏡lb，受到不同偏轉(zhuǎn)角度的液晶分子13b的影響，降低液晶分子13b與間隙子14b之間的折射率差，削弱顯示面板2b出光在間隙子14b處發(fā)生折射的影響。提升立體顯示裝置在2D顯示狀態(tài)下的觀看效果和觀看舒適度，改善顯示清晰度。
[0051]實施方式二
[0052]如圖4與圖8所示，本實施方式提供的立體顯示裝置和實施方式一提供立體顯示裝置的結(jié)構(gòu)基本相同，不同之處在于，第一電極15c的延伸方向與第二電極16c的延伸方向之間的夾角為α2，在本實施方式中α2為鈍角，第二電極16c的延伸方向與液晶層1b的配向方向之間的夾角為@2，且0° < β2<45°。第一電極15b的延伸方向和第二電極16b的延伸方向之間的夾角α 2，應考慮消除其相互疊加時所產(chǎn)生的摩爾紋效應的影響，提高顯示效果。
[0053]本實施方式提供β2 = 30°，即第二電極16b的延伸方向與液晶層1b的配向方向之間的夾角角度為30°，如圖6所示，在橫向電場的作用下，液晶層1b內(nèi)的液晶分子13b發(fā)生不同程度的偏轉(zhuǎn)，降低液晶分子13b與間隙子14b之間的折射率差，削弱間隙子14b對顯示面板2b出光的折射，改善間隙子14b對顯示效果的影響，提升立體顯示裝置在2D顯示狀態(tài)下的觀看效果和觀看舒適度。
[0054]如圖4、圖6與圖8所示，液晶層1b的配向方向為水平方向，電壓控制模塊控制第一電極Ilb以及第二電極12b之間的驅(qū)動電壓，驅(qū)動電壓在第一基板Ilb與第二基板12b之間形成橫向電場。由于第二電極16c的延伸方向與液晶層1b的配向方向夾角呈β2，因此，在橫向電場的作用下，液晶層1b內(nèi)的液晶分子13b發(fā)生不同程度的偏轉(zhuǎn)，降低液晶分子13b與間隙子14b之間的折射率差，削弱間隙子14b對顯示面板2b出光的折射，改善間隙子14b對顯示效果的影響，提升立體顯示裝置在2D顯示狀態(tài)下的觀看效果和觀看舒適度。
[0055]以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施方式而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進等，均應包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.立體顯示裝置，包括顯示面板和設(shè)于所述顯示面板出光側(cè)的液晶透鏡，所述液晶透鏡包括相對設(shè)置的第一基板與第二基板，所述第一基板與所述第二基板之間設(shè)有配向方向為水平方向的液晶層以及用于支撐所述液晶層厚度的間隙子，所述第一基板上設(shè)有相互平行且間隔設(shè)置的多個第一電極，所述第二基板上設(shè)有相互平行且間隔設(shè)置的多個第二電極，其特征在于:所述第二電極的延伸方向與所述液晶層的配向方向之間的夾角為銳角，所述立體顯示裝置還包括電壓控制模塊，用于控制所述第一電極與所述第二電極之間的驅(qū)動電壓，當所述立體顯示裝置處于2D顯示時，所述驅(qū)動電壓在所述第一基板與所述第二基板之間產(chǎn)生橫向電場，所述橫向電場驅(qū)動所述液晶層內(nèi)的液晶分子發(fā)生不同程度的偏轉(zhuǎn)，降低所述液晶分子與所述間隙子之間的折射率差，以消除所述間隙子對所述顯示面板出光的影響。
2.如權(quán)利要求1所述的立體顯示裝置，其特征在于:所述驅(qū)動電壓于所述第一電極與所述第二電極的交叉位置處形成強電場區(qū)域，位于所述強電場區(qū)域內(nèi)的所述液晶分子偏轉(zhuǎn)角度為Ii1,遠離所述強電場區(qū)域的所述液晶分子的偏轉(zhuǎn)角度為n2，且Ii1 > n2。
3.如權(quán)利要求2所述的立體顯示裝置，其特征在于:位于所述強電場區(qū)域內(nèi)的所述液晶分子沿第一方向偏轉(zhuǎn)，所述第一方向垂直于所述第二電極的延伸方向。
4.如權(quán)利要求1至3中任一項所述的立體顯示裝置，其特征在于:相鄰兩所述第二電極之間的間距大于所述第二電極的寬度。
5.如權(quán)利要求4所述的立體顯示裝置，其特征在于:相鄰兩所述第二電極之間的間距為L,所述第二電極的寬度為B,且L彡1B0
6.如權(quán)利要求5所述的立體顯示裝置，其特征在于:所述第一電極的延伸方向與所述第二電極的延伸方向之間的夾角為Q1，所述α工為銳角，所述第二電極的延伸方向與所述液晶層的配向方向之間的夾角為P1，且45° < βι<90°。
7.如權(quán)利要求5所述的立體顯示裝置，其特征在于:所述第一電極的延伸方向與所述第二電極的延伸方向之間的夾角為α2，所述α2為鈍角，所述第二電極的延伸方向與所述液晶層的配向方向之間的夾角為32，且0° < β2<45°。
8.如權(quán)利要求6或7所述的立體顯示裝置，其特征在于:所述電壓控制模塊控制施加于各所述第一電極上的第一電壓以及各所述第二電極上的第二電壓，所述第一電壓與所述第二電壓之間的差值即為所述驅(qū)動電壓。
9.如權(quán)利要求8所述的立體顯示裝置，其特征在于:當所述立體顯示裝置處于2D顯示時，所述第一電壓為公共電壓，所述第二電壓為交流電壓，且相鄰兩所述第二電極對應的兩所述第二電壓在同時刻大小相等，極性相反。
10.如權(quán)利要求8所述的立體顯示裝置，其特征在于:當所述立體顯示裝置處于3D顯示時，所述驅(qū)動電壓在所述第一基板與所述第二基板之間產(chǎn)生驅(qū)動電場，所述驅(qū)動電場驅(qū)動所述液晶分子偏轉(zhuǎn)形成陣列設(shè)置的液晶透鏡單元。
11.如權(quán)利要求10所述的立體顯示裝置，其特征在于:各所述液晶透鏡單元對應有至少兩個所述第一電極，所述電壓控制模塊控制各所述第一電壓相對于所述液晶透鏡單元的中心對稱，所述第二電壓為公共電壓。
12.如權(quán)利要求8所述的立體顯示裝置，其特征在于:所述驅(qū)動電壓大于所述液晶分子的閾值電壓。
13.液晶透鏡，包括相對設(shè)置的第一基板與第二基板，所述第一基板與所述第二基板之間設(shè)有液晶層以及用于支撐所述液晶層厚度的間隙子，所述液晶層的配向方向為水平方向，所述第一基板上設(shè)有相互平行的多個第一電極，所述第二基板上設(shè)有相互平行且間隔設(shè)置的多個第二電極，其特征在于:所述第二電極的延伸方向與所述液晶層的配向方向之間的夾角為銳角，當對各所述第一電極與所述第二電極施加驅(qū)動電壓時，所述驅(qū)動電壓在所述第一基板與所述第二基板之間產(chǎn)生橫向電場，所述橫向電場驅(qū)動所述液晶層內(nèi)的液晶分子發(fā)生不同程度的偏轉(zhuǎn)，以降低所述液晶分子與所述間隙子之間的折射率差。
【文檔編號】G02F1/29GK104238230SQ201410443313
【公開日】2014年12月24日 申請日期:2014年9月2日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月2日
【發(fā)明者】陳寅偉 申請人:深圳超多維光電子有限公司