CN103576407A - 液晶透镜及可切换二维与三维显示模式的显示装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种液晶透镜以及可切换二维显示模式与三维显示模式的显示装置,该液晶透镜包括多个透镜单元,各透镜单元包括:一第一基板;一第二基板,与第一基板相对设置;一液晶层,设置于第一基板和第二基板之间;一绝缘层,设置于第一基板上;一第一电极与一第一浮接电极设置于绝缘层的相对两侧,其中第一电极包括邻近透镜单元第一侧的第一部分和邻近透镜单元第二侧的第二部分;第一浮接电极包括一第一部分和一第二部分,第一浮接电极的第一部分与第一电极的第一部分有部分重叠,和第一浮接电极的第二部分与第一电极的第二部分有部分重叠。本发明不需要施加大电压,就可形成渐变折射率镜片的效果。
Description
技术领域
本发明涉及一种可切换二维显示模式与三维显示模式的显示装置,尤其涉及一种包括浮接电极以降低驱动电压的可切换二维显示模式与三维显示模式的显示装置。
背景技术
立体显示技术主要的原理是使观看者的左眼与右眼分别接收到不同的影像,而左眼与右眼接收到的影像会经由大脑分析并重叠而使观看者感知到显示画面的层次感及深度,进而产生立体感。目前切换二维显示模式与三维显示的技术大部分是采用视差屏障面板(barrier LC cell)技术,其是利用光栅遮挡光线,让眼睛造成角度上的视差,进而使观看者产生立体感。然而,此技术会造成亮度的下降等问题。
此外,另一切换二维显示模式与三维显示的技术为使用液晶透镜的立体显示装置。公知的液晶透镜利用分布于液晶层内的电场驱动液晶层内的液晶分子,使液晶分子的长轴随着电场强弱而改变方向,进而达到类似于透镜般的排列结构。然而,如图1所示(图1显示施加6.5V时,液晶透镜开关晶胞的液晶分子的旋转模拟图),公知的液晶透镜的两电极102、104间的距离太大,两电极102、104间的液晶因离电极太远,使得电力线的分布不易达到液晶透镜的中央部位,所以该部位的液晶分子不易转动,需使用大电压(15~25V)才能驱动位于两电极102、104中间的液晶分子,造成渐变折射率镜片(gradient-index lens)的效果,形成液晶透镜。
发明内容
为了解决上述问题,本发明提供一种液晶透镜,包括多个透镜单元,各透镜单元包括:一第一基板;一第二基板,与第一基板相对设置;一液晶层,设置于第一基板和第二基板间;一绝缘层,设置于第一基板上;一第一电极与一第一浮接电极,设置于绝缘层的相对两侧,其中第一电极包括邻近透镜单元第一侧的第一部分和邻近透镜单元第二侧的第二部分,第一浮接电极包括一第一部分和一第二部分,第一浮接电极的第一部分与第一电极的第一部分有部分重叠,和第一浮接电极的第二部分与第一电极的第二部分有部分重叠。
本发明提供一种可切换二维显示模式与三维显示模式的显示装置,包括一液晶透镜,包括多个透镜单元,各透镜单元包括:一第一基板;一第二基板,与第一基板相对设置;一液晶层,设置于第一基板和第二基板间。一绝缘层,设置于第一基板上;一第一电极,设置于第一基板上方,其中第一电极包括邻近透镜单元第一侧的第一部分和邻近透镜单元第二侧的第二部分;一第一浮接电极,通过绝缘层与第一电极电性隔离,其中第一浮接电极包括一第一部分和一第二部分,第一浮接电极的第一部分与第一电极的第一部分有部分重叠,和第一浮接电极的第二部分与第一电极的第二部分有部分重叠;及一第二电极,设置于第二基板上。
本发明的实施例因为增加了一浮接电极,不需要施加大电压,即可使得电力线可因浮接电极与第一电极感应,延伸至靠近透镜单元的中央部位,达成电力线的分布由透镜单元的两侧至中央渐变(渐强或渐弱视电极的排列而定),形成渐变折射率镜片(gradient-index lens)的效果,形成液晶透镜。
为让本发明的特征能更明显易懂,下文特举实施例,并配合附图,作详细说明如下。
附图说明
图1显示施加6.5V时,液晶透镜开关晶胞的液晶分子的旋转模拟图。
图2显示本发明一实施例液晶透镜开关晶胞的剖面示意图。
图3显示施加6.5V时,液晶透镜开关晶胞的液晶分子的旋转模拟图。
图4显示本发明一实施例液晶透镜开关晶胞的剖面示意图。
图5A和图5B显示施加5.8V时,液晶透镜开关晶胞的液晶分子的旋转模拟图。
上述附图中的附图标记说明如下:
102~电极;104~电极;
200~透镜单元;202~第一基板;
204~第二基板;205~第二电极;
206~液晶层; 208~第一电极;
210~第一部分;211~绝缘层;
212~第二部分;214~浮接电极;
216~第一部分;218~第二部分;
400~透镜单元;402~第一基板;
404~第二基板;405~第二电极;
406~液晶层; 408~第一电极;
410~第一部分;411~绝缘层;
412~第二部分;414~第一浮接电极;
416~第一部分;418~第二部分;
420~第二浮接电极;422~第一部分;
424~第二部分。
具体实施方式
以下详细讨论实施本发明的实施例。可以理解的是,实施例提供许多可应用的发明概念,其可以较广的变化实施。所讨论的特定实施例仅用来揭示使用实施例的特定方法,而不用来限定揭示的范畴。
本发明提供一新颖的液晶透镜开关晶胞(liquid crystal lens switch cell)结构,可使降低驱动电压,达成省电的效益。
以下配合图2描述本发明一实施例液晶透镜开关晶胞,为使附图和说明简洁,图2仅示出单一透镜单元200的剖面结构示意图。请参照图2,提供一第一基板202,一第二基板204与第一基板202相对设置。一液晶层206设置于第一基板202和第二基板204间。在本发明一实施例中,第一基板202和第二基板204为玻璃基板,但并不以此为限,第一基板202和第二基板204可以为其它透明材料。一绝缘层211设置于第一基板202上,一第一电极208设置于绝缘层211上,其中第一电极208包括邻近透镜单元200第一侧的第一部分210和邻近透镜单元200第二侧的第二部分212。一浮接电极214设置于绝缘层211和第一基板202间,其中浮接电极214包括一第一部分216和一第二部分218,第一部分216与第一电极208的第一部分210有部分重叠,第二部分218与第一电极208的第二部分212有部分重叠。一第二电极205设置于第二基板204上。一第一配向层(未示出)设置第一电极208和绝缘层211邻近液晶层206的一侧,一第二配向层(未示出)设置第二电极205邻近液晶层206的一侧。本发明一实施例中,绝缘层211为氮化硅或氧化硅形成,但并不以此为限,绝缘层211可以为其它透明绝缘材料形成。第一电极208、第二电极205和浮接电极214可以为例如铜、铝、钨或其它高导电系数材料形成。
值得注意的是,浮接电极214与第一电极208彼此电性隔离,且浮接电极214不施加电压,而是与第一电极208形成感应电容(浮接电极没有电性连接外部电路)。图3显示施加6.5V时,液晶透镜开关晶胞的液晶分子的旋转模拟图。请参照图3,本实施例因为增加了一浮接电极214,不需要施加大电压,即可使得电力线可因浮接电极214与第一电极208感应,延伸至靠近透镜单元的中央部位,达成电力线的分布由透镜单元的两侧至中央渐变(渐强或渐弱视电极的排列而定),形成渐变折射率镜片(gradient-index lens)的效果,形成液晶透镜。
以下配合图4描述本发明另一实施例液晶透镜400开关晶胞,为使附图和说明简洁,图4仅示出单一透镜单元400的剖面结构示意图。请参照图4,提供一第一基板402,一第二基板404与第一基板402相对设置。一液晶层406设置于第一基板402和第二基板404间。在本发明一实施例中,第一基板402和第二基板404为玻璃基板,但并不以此为限,第一基板402和第二基板404可以为其它透明材料形成。一绝缘层411设置于第一基板402上,一第一电极408设置于绝缘层411上,其中第一电极408包括邻近透镜单元400第一侧的第一部分410和邻近透镜单元400第二侧的第二部分412。一第一浮接电极414设置于绝缘层411和第一基板402间,其中第一浮接电极414包括一第一部分416和一第二部分418,第一部分416与第一电极408的第一部分410有部分重叠,第二部分418与第一电极408的第二部分412有部分重叠。一第二浮接电极420设置于绝缘层411上,其中第二浮接电极420包括一第一部分422和一第二部分424,第一部分422与第一浮接电极414的第一部分416有部分重叠,第二部分424与第一浮接电极414的第二部分418有部分重叠。一第二电极405设置于第二基板404上。一第一配向层(未示出)设置第一电极408、第二浮接电极420和绝缘层411邻近液晶层406的一侧,一第二配向层(未示出)设置第二电极405邻近液晶层406的一侧。本发明一实施例中,绝缘层411为氮化硅或氧化硅形成,但并不以此为限,绝缘层411可以为其它透明绝缘材料形成。第一电极408、第二电极405、第一浮接电极414和第二浮接电极420可以为例如铜、铝、钨或其它高导电系数材料形成。
值得注意的是,第一电极408与第一浮接电极414间、第一浮接电极414与第二浮接电极420间为电性隔离,且第一浮接电极414和第二浮接电极420不施加电压,而是第一浮接电极414与第一电极408形成感应电容,第二浮接电极420与第一浮接电极414形成感应电容。图5A和图5B显示施加5.8V时,液晶透镜开关晶胞的液晶分子的旋转模拟图。请参照图5A和图5B,本实施例因为增加了一第一和第二浮接电极,不需要施加大电压,即可使得电力线可因第一浮接电极与第一电极感应,且第二浮接电极与第一浮接电极感应,延伸至靠近透镜单元的中央部位,达成电力线的分布由透镜单元的两侧至中央渐变(渐强或渐弱视电极的排列而定),造成渐变折射率镜片(gradient-index lens)的效果,形成液晶透镜。
可以理解的是,本发明不限定以上叙述的液晶透镜,本发明也包括使用上述液晶透镜的可切换二维显示模式与三维显示模式的显示装置。
虽然本发明已以较佳实施例发明如上,然其并非用以限定本发明,任何本领域普通技术人员,在不脱离本发明的精神和范围内,当可作些许的更动与润饰,因此本发明的保护范围当视所附的权利要求所界定的范围为准。
Claims (12)
1.一种液晶透镜,包括多个透镜单元,各透镜单元包括:
一第一基板;
一第二基板,与该第一基板相对设置;
一液晶层,设置于该第一基板和该第二基板间;
一绝缘层,设置于该第一基板上;
一第一电极与一第一浮接电极设置于该绝缘层的相对两侧,其中该第一电极包括邻近该透镜单元第一侧的第一部分和邻近该透镜单元第二侧的第二部分,该第一浮接电极包括一第一部分和一第二部分,该第一浮接电极的第一部分与该第一电极的第一部分有部分重叠,以及该第一浮接电极的第二部分与该第一电极的第二部分有部分重叠。
2.如权利要求1所述的液晶透镜,其中该第一浮接电极与该第一电极电性隔离。
3.如权利要求1所述的液晶透镜,其中该第一浮接电极不施加电压,该第一浮接电极与该第一电极形成感应电容。
4.如权利要求1所述的液晶透镜,还包括一第二电极,设置于该第二基板上。
5.如权利要求4所述的液晶透镜,还包括一第一配向层,设置该第一电极和该绝缘层邻近该液晶层的一侧,以及一第二配向层,设置该第二电极邻近该液晶层的一侧。
6.如权利要求1所述的液晶透镜,还包括一第二浮接电极设置于该绝缘层上,其中该第二浮接电极包括一第一部分和一第二部分,该第二浮接电极的第一部分与该第一浮接电极的第一部分有部分重叠,该第二浮接电极的第二部分与该第一浮接电极的第二部分有部分重叠。
7.如权利要求6所述的液晶透镜,其中该第二浮接电极与该第一浮接电极间为电性隔离,该第二浮接电极不施加电压,该第二浮接电极与该第一浮接电极形成感应电容。
8.一种可切换二维显示模式与三维显示模式的显示装置,包括一液晶透镜,包括多个透镜单元,各透镜单元包括:
一第一基板;
一第二基板,与该第一基板相对设置;
一液晶层,设置于该第一基板和该第二基板间;
一绝缘层,设置于该第一基板上;
一第一电极,设置于该第一基板上方,其中该第一电极包括邻近该透镜单元第一侧的第一部分和邻近该透镜单元第二侧的第二部分;
一第一浮接电极,通过该绝缘层与该第一电极电性隔离,其中该第一浮接电极包括一第一部分和一第二部分,该第一浮接电极的第一部分与该第一电极的第一部分有部分重叠,以及该第一浮接电极的第二部分与该第一电极的第二部分有部分重叠;及
一第二电极,设置于该第二基板上。
9.如权利要求8所述的可切换二维显示模式与三维显示模式的显示装置,其中该第一浮接电极不施加电压,该第一浮接电极与该第一电极形成感应电容。
10.如权利要求8所述的可切换二维显示模式与三维显示模式的显示装置,还包括一第二浮接电极,通过该绝缘层与该第一浮接电极电性隔离,其中该第二浮接电极包括一第一部分和一第二部分,该第二浮接电极的第一部分与该第一浮接电极的第一部分有部分重叠,该第二浮接电极的第二部分与该第一浮接电极的第二部分有部分重叠。
11.如权利要求10所述的可切换二维显示模式与三维显示模式的显示装置,其中该第二浮接电极不施加电压,该第二浮接电极与该第一浮接电极形成感应电容。
12.如权利要求8所述的可切换二维显示模式与三维显示模式的显示装置,还包括一第一配向层,设置该绝缘层邻近该液晶层的一侧,以及一第二配向层,设置该第二电极邻近该液晶层的一侧。
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