CN103926704A - 透镜显示设备、液晶显示设备和驱动显示的方法 - Google Patents

透镜显示设备、液晶显示设备和驱动显示的方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种透镜显示设备、液晶显示设备和驱动显示的方法，主要内容包括：透镜显示设备，包括：光学薄膜层，所述光学薄膜层包括单折射膜层，以及固化在所述单折射膜层上的第一液晶透镜阵列和第二液晶透镜阵列，当偏振方向切换时通过偏振开关单元的出射光只能在一层薄膜上起到透镜分光效果，且两层液晶透镜阵列相差半个透镜周期，使得经过光学薄膜层的出射光左右眼可见像素能够互换，在偏振开关单元被驱动工作时，实现奇数列像素的左眼画面在前半个透镜周期进入左眼，偶数列像素的左眼画面在后半个透镜周期进入左眼，右眼画面相同，进而实现全分辨率的裸眼3D显示。

Description

透镜显示设备、液晶显示设备和驱动显示的方法
技术领域
本发明涉及液晶显示领域，尤其涉及一种透镜显示设备、液晶显示设备和驱动显示的方法。
背景技术
由于人类利用右眼看到的物体和利用左眼看到的同一物体之间存在细微差异，并通过该细微感知物体的深度，进而识别出该物体的立体图像，这种细微差异又被称为视差。
随着科学技术的发展，利用人眼看物体出现的视差形成了立体显示技术，即该立体显示技术是通过人为手段来制造人的左右眼的视差，分别给人的左眼、人的右眼送去具有视差的两幅图像，使得人的大脑在获取了左右眼看到的不同图像之后产生观察真实三维物体的感觉。
在实际应用中，利用立体显示技术研制出了双折射透镜立体显示器，如图1所示，为双折射透镜立体显示器的结构示意图。从图1中可以看出，该双折射透镜立体显示器由光学薄膜层、偏振切换开关和显示屏组成。
具体地，所述光学薄膜层由单折射物质和具有正性双折射功能的液晶聚合物组成。其中，所述单折射物质的折射率为n，与所述液晶聚合物接收寻常光的折射率n0相同，且所述单折射物质形状为凹透镜阵列；所述液晶聚合物的折射率分为两种，一种是相对于寻常光的折射率n0，另一种是相对于非寻常光的折射率ne，且n0小于ne。
所述偏振切换开关为液晶盒，该液晶盒由两块内侧附有导电物质薄层的透明板组成，该两块导电物质薄层上涂覆有取向方向相互垂直的取向层，在两个取向层间具有扭曲90°的向列相液晶。
所述显示屏可以是发出偏振光的液晶显示器或者加了偏光片的其他类型显示器。
如图2所示，为该双折射透镜立体显示器的工作原理的结构示意图。具体地，该双折射透镜立体显示器的工作原理为：
当偏振开关不驱动时，液晶聚合物和单折射物质相对于入射光具有相同的折射率，因此，光学薄膜没有聚光效果，此时双折射透镜立体显示器工作在2D模式；
当偏振开关驱动时，液晶聚合物相对于入射光的折射率大于单折射物质相对于入射光的折射率，光学薄膜产生聚光效果，此时双折射透镜立体显示器工作在3D模式。
因此，双折射透镜立体显示器具有亮度损失小，2D/3D模式切换速度快等优点。但是，3D模式显示是根据液晶聚合物相对于入射光的折射率大于单折射物质相对于入射光的折射率的原理形成柱状透镜阵列效果，利用柱状透镜阵列的分光作用，使得人的左右眼分别看到一半的像素实现的，导致双折射透镜立体显示器在3D模式下的工作的图像分辨率只能是在2D模式下的工作的图像分辨率的一半，进而降低了双折射透镜立体显示器的显示质量。
发明内容
本发明实施例提供了一种透镜显示设备、液晶显示设备和驱动显示的方法，用于解决双折射透镜立体显示器在3D模式下的工作的图像分辨率只能是在2D模式下的工作的图像分辨率的一半，使得双折射透镜立体显示器的显示质量降低的问题。
一种透镜显示设备，包括：光学薄膜层、偏振开关单元和用于发出光的显示单元，其中：
光学薄膜层，所述光学薄膜层包括单折射膜层，以及固化在所述单折射膜层上的第一液晶透镜阵列和第二液晶透镜阵列，每一个液晶透镜阵列包含连续排列且具有相同透镜周期的液晶透镜单元；
沿着每一个液晶透镜阵列中液晶透镜单元的阵列方向，所述第一液晶透镜阵列映射在所述单折射薄膜层一个位置区间上液晶透镜单元的映射位置，与所述第二液晶透镜阵列映射在所述单折射薄膜层所述位置区间上液晶透镜单元的映射位置相差所述透镜周期的二分之一；
所述第一液晶透镜阵列中每一个液晶透镜单元包含的液晶的排列方向与所述显示单元中出射光的偏振方向垂直，所述第二液晶透镜阵列中每一个液晶透镜单元包含的液晶的排列方向与所述显示单元中出射光的偏振方向平行；
偏振开关单元，用于在触发工作时，将显示单元发出的出射光偏振为寻常光，进入所述第一液晶透镜阵列，并将显示单元发出的出射光偏振为非寻常光，进入所述第二液晶透镜阵列；在触发暂停工作时，将显示单元发出的出射光偏振为非寻常光，进入所述第一液晶透镜阵列，并将显示单元发出的出射光偏振为寻常光，进入所述第二液晶透镜阵列。
一种液晶显示器，含了上述的液晶显示设备。
一种驱动上述液晶显示器进行显示的方法，包括：
驱动设备在驱动条件满足设定第一条件时，驱动偏振开关单元开启工作，指示所述偏振开关单元将接收到的由显示单元发出的出射光偏振为寻常光进入光学薄膜层的第一液晶透镜阵列，并将显示单元发出的出射光偏振为非寻常光进入光学薄膜层的第二液晶透镜阵列；
驱动设备在驱动条件满足设定第二条件时，驱动所述偏振开关单元暂停工作，指示所述偏振开关单元将接收到的由显示单元发出的出射光偏振为非寻常光进入光学薄膜层的第一液晶透镜阵列，并将显示单元发出的出射光偏振为寻常光进入光学薄膜层的第二液晶透镜阵列。
本发明有益效果如下：
本发明实施例涉及一种透镜显示设备，包括：光学薄膜层、偏振开关单元和用于发出出射光的显示单元，其中：光学薄膜层，所述光学薄膜层包括单折射膜层，以及固化在所述单折射膜层上的第一液晶透镜阵列和第二液晶透镜阵列，每一个液晶透镜阵列包含连续排列且具有相同透镜周期的液晶透镜单元；沿着每一个液晶透镜阵列中液晶透镜单元的阵列方向，所述第一液晶透镜阵列映射在所述单折射薄膜层一个位置区间上液晶透镜单元的映射位置，与所述第二液晶透镜阵列映射在所述单折射薄膜层所述位置区间上液晶透镜单元的映射位置相差所述透镜周期的二分之一；所述第一液晶透镜阵列中每一个液晶透镜单元包含的液晶的排列方向与所述显示单元中出射光的偏振方向垂直，所述第二液晶透镜阵列中每一个液晶透镜单元包含的液晶的排列方向与所述显示单元中出射光的偏振方向平行，这样当偏振方向切换时通过偏振开关的出射光只能在一层薄膜上起到透镜分光效果，且因为两层液晶透镜阵列相差半个透镜周期，使得经过光学薄膜层的出射光左右眼可见像素能够互换；
并在在触发工作时，将显示单元发出的出射光偏振为寻常光，进入所述第一液晶透镜阵列，并将显示单元发出的出射光偏振为非寻常光，进入所述第二液晶透镜阵列；在触发暂停工作时，将显示单元发出的出射光偏振为非寻常光，进入所述第一液晶透镜阵列，并将显示单元发出的出射光偏振为寻常光，进入所述第二液晶透镜阵列，实现奇数列像素的左眼画面在前半个透镜周期进入左眼，偶数列像素的左眼画面在后半个透镜周期进入左眼，右眼画面相同，进而实现全分辨率的裸眼3D显示。
附图说明
图1为双折射透镜立体显示器的结构示意图；
图2为该双折射透镜立体显示器的工作原理的结构示意图；
图3为本发明实施例一涉及的一种透镜显示设备的结构示意图；
图4为固化在单折射膜层上的第一液晶透镜阵列和第二液晶透镜阵列的结构示意图；
图5为固化在单折射膜层上的第一液晶透镜阵列和第二液晶透镜阵列的结构示意图；
图6为固化在单折射膜层上的第一液晶透镜阵列和第二液晶透镜阵列的结构示意图；
图7为沿着固化方向可映射在所述单折射薄膜层同一位置区间上两个液晶透镜阵列的映射位置相差所述透镜周期的二分之一的结构示意图；
图8（a）为左右眼图像在驱动的前半周期显示的结构示意图；
图8（b）为左右眼图像在驱动的后半周期显示的结构示意图；
图9为本发明实施例三的一种驱动显示方法的流程示意图。
具体实施方式
为了实现本发明的目的，本发明实施例提供了一种透镜显示设备、液晶显示设备和驱动显示的方法，涉及的一种透镜显示设备，包括：光学薄膜层、偏振开关单元和用于发出出射光的显示单元，其中：光学薄膜层，所述光学薄膜层包括单折射膜层，以及固化在所述单折射膜层上的第一液晶透镜阵列和第二液晶透镜阵列，每一个液晶透镜阵列包含连续排列且具有相同透镜周期的液晶透镜单元；沿着每一个液晶透镜阵列中液晶透镜单元的阵列方向，所述第一液晶透镜阵列映射在所述单折射薄膜层一个位置区间上液晶透镜单元的映射位置，与所述第二液晶透镜阵列映射在所述单折射薄膜层所述位置区间上液晶透镜单元的映射位置相差所述透镜周期的二分之一；所述第一液晶透镜阵列中每一个液晶透镜单元包含的液晶的排列方向与所述显示单元中出射光的偏振方向垂直，所述第二液晶透镜阵列中每一个液晶透镜单元包含的液晶的排列方向与所述显示单元中出射光的偏振方向平行，这样当偏振方向切换时通过偏振开关的出射光只能在一层薄膜上起到透镜分光效果，且因为两层液晶透镜阵列相差半个透镜周期，使得经过光学薄膜层的出射光左右眼可见像素能够互换；
并在在触发工作时，将显示单元发出的出射光偏振为寻常光，进入所述第一液晶透镜阵列，并将显示单元发出的出射光偏振为非寻常光，进入所述第二液晶透镜阵列；在触发暂停工作时，将显示单元发出的出射光偏振为非寻常光，进入所述第一液晶透镜阵列，并将显示单元发出的出射光偏振为寻常光，进入所述第二液晶透镜阵列，实现奇数列像素的左眼画面在前半个透镜周期进入左眼，偶数列像素的左眼画面在后半个透镜周期进入左眼，右眼画面相同，进而实现全分辨率的裸眼3D显示。
下面结合说明书附图对本发明各个实施例进行详细描述。
实施例一：
如图3所示，为本发明实施例一涉及的一种透镜显示设备的结构示意图，所述透镜显示设备包括：光学薄膜层11、偏振开关单元12和用于发出光的显示单元13，其中：
光学薄膜层11，所述光学薄膜层包括单折射膜层21，以及固化在所述单折射膜层上的第一液晶透镜阵列22和第二液晶透镜阵列23，每个液晶透镜阵列中包含连续排列且具有相同透镜周期的液晶透镜单元。
沿着每一个液晶透镜阵列中液晶透镜单元的阵列方向，所述第一液晶透镜阵列映射在所述单折射薄膜层一个位置区间上液晶透镜单元的映射位置，与所述第二液晶透镜阵列映射在所述单折射薄膜层所述位置区间上液晶透镜单元的映射位置相差所述透镜周期的二分之一；
所述第一液晶透镜阵列中每一个液晶透镜单元包含的液晶的排列方向与所述显示单元中出射光的偏振方向垂直，所述第二液晶透镜阵列中每一个液晶透镜单元包含的液晶的排列方向与所述显示单元中出射光的偏振方向平行。
其中，所述液晶透镜的透镜周期为：
p = 2 ml l + d ;
其中，p为液晶透镜的透镜周期，m为显示单元中像素的水平间距，l为距离参数，d为所述显示单元到液晶透镜单元光心的距离。
较优地，l为设定的最佳观察位置到显示单元的距离，为固定值。
其中，第一液晶透镜阵列固化在单折射膜层上的位置与第二透镜阵列固化在单折射膜层上的位置不相互重叠。
较优地，如图4所示，为固化在单折射膜层上的第一液晶透镜阵列和第二液晶透镜阵列的结构示意图。
具体地，固化在单折射膜层上的第一液晶透镜阵列和第二液液晶透镜阵列，包括：
所述第一液晶透镜阵列和所述第二液晶透镜阵列固化在同一个单折射膜层上，其中，固化在所述单折射膜层上的第一液晶透镜阵列中每一个液晶透镜单元的凸面朝向与固化在所述单折射膜层上的第二液晶透镜阵列中每一个液晶透镜单元的凸面朝向的方向相对。
如图5所示，为固化在单折射膜层上的第一液晶透镜阵列和第二液晶透镜阵列的结构示意图。
具体地，固化在单折射膜层上的第一液晶透镜阵列和第二液晶透镜阵列，包括：
所述第一液晶透镜阵列22和所述第二液晶透镜阵列23固化在不同的单折射膜层上，其中，固化在第一单折射膜层211上的第一液晶透镜阵列22中每一个液晶透镜单元的凸面朝向与固化在第二单折射膜层212上的第二液晶透镜阵列23中每一个液晶透镜单元的凸面朝向的方向相同；
所述第一单折射膜层211和所述第二单折射层212叠合形成所述光学薄膜层。
如图6所示，为固化在单折射膜层上的第一液晶透镜阵列和第二液晶透镜阵列的结构示意图。
具体地，固化在单折射膜层上的第一液晶透镜阵列和第二液晶透镜阵列，包括：
所述第一液晶透镜阵列22和所述第二液晶透镜阵列23固化在不同的单折射膜层上，其中，固化在第一单折射膜层211上的第一液晶透镜阵列中每一个液晶透镜单元的凸面朝向与固化在第二单折射膜层212上的第二液晶透镜阵列中每一个液晶透镜单元的凸面朝向的方向相反；
所述第一单折射膜层和所述第二单折射层在固化了液晶透镜阵列的一侧贴合形成光学薄膜层。
具体地，所述第一液晶透镜阵列和所述第二液晶透镜阵列垂直映射到平行于所述光学薄膜层的同一平面后，映射位置相差所述透镜周期的二分之一。
如图7所示，为所述第一液晶透镜阵列和所述第二液晶透镜阵列垂直映射到平行于所述光学薄膜层的同一平面后，映射位置相差所述透镜周期的二分之一的结构示意图。
偏振开关单元12，用于在被驱动触发工作时，将显示单元发出的出射光偏振为寻常光进入光学薄膜层的第一液晶透镜阵列，并将显示单元发出的出射光偏振为非寻常光进入光学薄膜层的第二液晶透镜阵列，并在被驱动触发暂停工作时，将显示单元发出的出射光偏振为非寻常光进入光学薄膜层的第一液晶透镜阵列，并将显示单元发出的出射光偏振为寻常光进入光学薄膜层的第二液晶透镜阵列。
如图8（a）所示，为左右眼图像在驱动的前半周期显示的结构示意图。
显示单元在驱动的前半周期显示左眼图像的奇数列，右眼图像的偶数列。当偏振开关单元在驱动的前半周期停止工作，使得光学薄膜在驱动的前半周期起到聚光作用，左眼图像的奇数列在驱动的前半周期进入左眼，右眼图像的偶数列在驱动的前半周期进入右眼。
如图8（b）所示，为左右眼图像在驱动的后半周期显示的结构示意图。
显示单元在驱动的后半周期显示左眼图像的偶数列，右眼图像的奇数列。当偏振开关单元在驱动的后半周期开始工作，使得光学薄膜在驱动的后半周期起到聚光作用，左眼图像的偶数列在驱动的后半周期进入左眼，右眼图像的奇数列在驱动的后半周期进入右眼。
由此可见，结合图8（a）和图8（b）可知，利用本发明实施例的方案能够实现全分辨率的裸眼3D显示。
需要说明的是，本发明实施例中涉及到的寻常光是指光在单轴晶体中传播时，发生双折射现象的两束折射光中，遵守折射定律的光。非寻常光是指在单轴晶体中传播时，发生双折射现象的两束折射光中，不遵守折射定律的光。
通过本发明实施例一的方案涉及的一种透镜显示设备，包括：光学薄膜层、偏振开关单元和用于发出出射光的显示单元，其中，光学薄膜层，所述光学薄膜层包括单折射膜层，以及固化在所述单折射膜层上的第一液晶透镜阵列和第二液晶透镜阵列，每一个液晶透镜阵列中包含连续排列且具有相同透镜周期的液晶透镜，其中，沿着每一个液晶透镜阵列中液晶透镜单元的阵列方向，所述第一液晶透镜阵列映射在所述单折射薄膜层一个位置区间上液晶透镜单元的映射位置，与所述第二液晶透镜阵列映射在所述单折射薄膜层所述位置区间上液晶透镜单元的映射位置相差所述透镜周期的二分之一，所述第一液晶透镜阵列中每一个液晶透镜包含的液晶的排列方向与所述显示单元中出射光的偏振方向垂直，所述第二液晶透镜阵列中每一个液晶透镜包含的液晶的排列方向与所述显示单元中出射光的偏振方向平行，这样当偏振方向切换时通过偏振开关的出射光只能在一层薄膜上起到透镜分光效果，且因为两层液晶透镜阵列相差半个透镜周期，使得经过光学薄膜层的出射光左右眼可见像素能够互换；
并在偏振开关单元被驱动触发工作时，将显示单元发出的出射光偏振为寻常光进入光学薄膜层的第一液晶透镜阵列，并将显示单元发出的出射光偏振为非寻常光进入光学薄膜层的第二液晶透镜阵列，并在被驱动触发暂停工作时，将显示单元发出的出射光偏振为非寻常光进入光学薄膜层的第一液晶透镜阵列，并将显示单元发出的出射光偏振为寻常光进入光学薄膜层的第二液晶透镜阵列，实现奇数列像素的左眼画面在前半个透镜周期进入左眼，偶数列像素的左眼画面在后半个透镜周期进入左眼，右眼画面相同，进而实现全分辨率的裸眼3D显示。
实施例二：
本发明实施例二提供了一种液晶显示设备，该液晶显示设备包含了本发明实施例一中所述的透镜显示设备。
实施例三：
如图9所示，为本发明实施例三的一种驱动显示方法的流程示意图，所述方法包括：
步骤101：驱动设备在驱动条件满足设定第一条件时，驱动偏振开关单元开启工作。
步骤102：指示所述偏振开关单元将接收到的由显示单元发出的出射光偏振为寻常光进入光学薄膜层的第一液晶透镜阵列，并将显示单元发出的出射光偏振为非寻常光进入光学薄膜层的第二液晶透镜阵列。
步骤103：驱动设备在驱动条件满足设定第二条件时，驱动所述偏振开关单元暂停工作。
步骤104：指示所述偏振开关单元将接收到的由显示单元发出的出射光偏振为非寻常光进入光学薄膜层的第一液晶透镜阵列，并将显示单元发出的出射光偏振为寻常光进入光学薄膜层的第二液晶透镜阵列。
其中，所述设定的第一条件为：显示单元的工作周期到达；所述设定的第二条件为：所述偏振开关单元的工作时长已达到所述工作周期的二分之一。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (8)

1.一种透镜显示设备，其特征在于，包括：光学薄膜层、偏振开关单元和用于发出光的显示单元，其中：
光学薄膜层，所述光学薄膜层包括单折射膜层，以及固化在所述单折射膜层上的第一液晶透镜阵列和第二液晶透镜阵列，每一个液晶透镜阵列包含连续排列且具有相同透镜周期的液晶透镜单元；
沿着每一个液晶透镜阵列中液晶透镜单元的阵列方向，所述第一液晶透镜阵列映射在所述单折射薄膜层一个位置区间上液晶透镜单元的映射位置，与所述第二液晶透镜阵列映射在所述单折射薄膜层所述位置区间上液晶透镜单元的映射位置相差所述透镜周期的二分之一；
所述第一液晶透镜阵列中每一个液晶透镜单元包含的液晶的排列方向与所述显示单元中出射光的偏振方向垂直，所述第二液晶透镜阵列中每一个液晶透镜单元包含的液晶的排列方向与所述显示单元中出射光的偏振方向平行；
偏振开关单元，用于在触发工作时，将显示单元发出的出射光偏振为寻常光，进入所述第一液晶透镜阵列，并将显示单元发出的出射光偏振为非寻常光，进入所述第二液晶透镜阵列；在触发暂停工作时，将显示单元发出的出射光偏振为非寻常光，进入所述第一液晶透镜阵列，并将显示单元发出的出射光偏振为寻常光，进入所述第二液晶透镜阵列。
2.如权利要求1所述的设备，其特征在于，所述液晶透镜单元的透镜周期为：
p = 2 ml l + d ;
其中，p为液晶透镜的透镜周期，m为显示单元中像素的水平间距，l为距离参数，d为所述显示单元到液晶透镜单元光心的距离。
3.如权利要求1或2所述的设备，其特征在于，所述第一液晶透镜阵列和所述第二液晶透镜阵列固化在同一个单折射膜层上，其中，固化在所述单折射膜层上的第一液晶透镜阵列中每一个液晶透镜单元的凸面朝向与固化在所述单折射膜层上的第二液晶透镜阵列中每一个液晶透镜单元的凸面朝向的方向相对。
4.如权利要求1或2所述的设备，其特征在于，所述第一液晶透镜阵列和所述第二液晶透镜阵列固化在不同的单折射膜层上，其中，固化在第一单折射膜层上的第一液晶透镜阵列中每一个液晶透镜单元的凸面朝向与固化在第二单折射膜层上的第二液晶透镜阵列中每一个液晶透镜单元的凸面朝向的方向相同；
所述第一单折射膜层和所述第二单折射层叠合形成所述光学薄膜层。
5.如权利要求4所述的设备，其特征在于，所述第一液晶透镜阵列和所述第二液晶透镜阵列固化在不同的单折射膜层上，包括：
固化在第一单折射膜层上的第一液晶透镜阵列中每一个液晶透镜单元的凸面朝向与固化在第二单折射膜层上的第二液晶透镜阵列中每一个液晶透镜单元的凸面朝向的方向相反；
所述第一单折射膜层和所述第二单折射层在固化了液晶透镜阵列的一侧贴合形成光学薄膜层。
6.一种液晶显示器，其特征在于，包含了如权利要求1～5任一所述的透镜显示设备。
7.一种驱动权利要求1所述的透镜显示设备进行显示的方法，其特征在于，包括：
驱动设备在驱动条件满足设定第一条件时，驱动偏振开关单元开启工作，指示所述偏振开关单元将接收到的由显示单元发出的出射光偏振为寻常光进入光学薄膜层的第一液晶透镜阵列，并将显示单元发出的出射光偏振为非寻常光进入光学薄膜层的第二液晶透镜阵列；
驱动设备在驱动条件满足设定第二条件时，驱动所述偏振开关单元暂停工作，指示所述偏振开关单元将接收到的由显示单元发出的出射光偏振为非寻常光进入光学薄膜层的第一液晶透镜阵列，并将显示单元发出的出射光偏振为寻常光进入光学薄膜层的第二液晶透镜阵列。
8.权利要求7所述的方法，其特征在于，所述设定的第一条件为：显示单元的工作周期到达；所述设定的第二条件为：所述偏振开关单元的工作时长已达到所述工作周期的二分之一。
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Cited By (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104297994A (zh) * 2014-10-31 2015-01-21 深圳市华星光电技术有限公司 集成成像3d液晶显示器及其使用的光学设备
CN104407484A (zh) * 2014-12-03 2015-03-11 深圳市华星光电技术有限公司 可在2d和3d模式之间切换的显示器及其控制方法
CN104678560A (zh) * 2015-03-03 2015-06-03 深圳超多维光电子有限公司 立体显示装置
CN105759436A (zh) * 2016-05-09 2016-07-13 京东方科技集团股份有限公司 裸眼三维显示系统和折射率调节装置
CN105988228A (zh) * 2015-02-13 2016-10-05 北京三星通信技术研究有限公司 三维显示设备及其三维显示方法
CN106997118A (zh) * 2016-01-26 2017-08-01 三星显示有限公司 三维图像显示装置及其驱动方法和液晶透镜面板
CN107608088A (zh) * 2017-10-20 2018-01-19 张家港康得新光电材料有限公司 可切换电光材料透镜与显示设备
WO2018157650A1 (zh) * 2017-02-28 2018-09-07 京东方科技集团股份有限公司 液晶透镜及其制作方法、显示装置
CN108983429A (zh) * 2018-06-22 2018-12-11 张家港康得新光电材料有限公司 实现裸眼3d的结构及方法
CN110275309A (zh) * 2019-07-04 2019-09-24 京东方科技集团股份有限公司 偏振微透镜结构、显示装置及其驱动方法
CN112230443A (zh) * 2020-09-22 2021-01-15 深圳英伦科技股份有限公司 基于可调液晶微透镜阵列的集成成像显示装置
CN114442358A (zh) * 2022-01-14 2022-05-06 深圳英伦科技股份有限公司 液晶透镜及其制备方法

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102749717B (zh) * 2012-07-27 2017-12-08 深圳超多维光电子有限公司 一种裸眼式立体显示装置
US10281731B2 (en) * 2014-05-16 2019-05-07 The Hong Kong University Of Science & Technology 2D/3D switchable liquid crystal lens unit
US10890769B2 (en) * 2017-10-26 2021-01-12 Magic Leap, Inc. Augmented reality display having liquid crystal variable focus element and roll-to-roll method and apparatus for forming the same
JP2019082390A (ja) * 2017-10-30 2019-05-30 富士ゼロックス株式会社 表面特性取得装置
WO2024014444A1 (ja) * 2022-07-15 2024-01-18 ソニーセミコンダクタソリューションズ株式会社 表示装置

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1908734A (zh) * 2005-08-04 2007-02-07 三星电子株式会社 高分辨率自动立体显示器
CN102598671A (zh) * 2009-06-26 2012-07-18 皇家飞利浦电子股份有限公司 多视图自动立体显示装置
CN102662208A (zh) * 2012-03-15 2012-09-12 京东方科技集团股份有限公司 柱透镜光栅、液晶光栅及显示器件
CN103033941A (zh) * 2012-11-15 2013-04-10 友达光电股份有限公司 显示装置

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101114055A (zh) 2007-08-30 2008-01-30 北京超多维科技有限公司 2d-3d可转换自动立体显示装置
JP5588399B2 (ja) * 2011-06-28 2014-09-10 株式会社ジャパンディスプレイ 表示装置および可変レンズアレイ

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1908734A (zh) * 2005-08-04 2007-02-07 三星电子株式会社 高分辨率自动立体显示器
CN102598671A (zh) * 2009-06-26 2012-07-18 皇家飞利浦电子股份有限公司 多视图自动立体显示装置
CN102662208A (zh) * 2012-03-15 2012-09-12 京东方科技集团股份有限公司 柱透镜光栅、液晶光栅及显示器件
CN103033941A (zh) * 2012-11-15 2013-04-10 友达光电股份有限公司 显示装置

Cited By (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104297994A (zh) * 2014-10-31 2015-01-21 深圳市华星光电技术有限公司 集成成像3d液晶显示器及其使用的光学设备
WO2016065667A1 (zh) * 2014-10-31 2016-05-06 深圳市华星光电技术有限公司 集成成像3d液晶显示器及其使用的光学设备
CN104297994B (zh) * 2014-10-31 2017-08-25 深圳市华星光电技术有限公司 集成成像3d液晶显示器及其使用的光学设备
CN104407484A (zh) * 2014-12-03 2015-03-11 深圳市华星光电技术有限公司 可在2d和3d模式之间切换的显示器及其控制方法
WO2016086483A1 (zh) * 2014-12-03 2016-06-09 深圳市华星光电技术有限公司 可在2d和3d模式之间切换的显示器及其控制方法
CN105988228A (zh) * 2015-02-13 2016-10-05 北京三星通信技术研究有限公司 三维显示设备及其三维显示方法
CN105988228B (zh) * 2015-02-13 2020-07-31 北京三星通信技术研究有限公司 三维显示设备及其三维显示方法
CN104678560A (zh) * 2015-03-03 2015-06-03 深圳超多维光电子有限公司 立体显示装置
CN104678560B (zh) * 2015-03-03 2017-07-18 深圳超多维光电子有限公司 立体显示装置
CN106997118A (zh) * 2016-01-26 2017-08-01 三星显示有限公司 三维图像显示装置及其驱动方法和液晶透镜面板
CN105759436A (zh) * 2016-05-09 2016-07-13 京东方科技集团股份有限公司 裸眼三维显示系统和折射率调节装置
CN105759436B (zh) * 2016-05-09 2018-02-23 京东方科技集团股份有限公司 裸眼三维显示系统和折射率调节装置
US10678089B2 (en) 2017-02-28 2020-06-09 Boe Technology Group Co., Ltd. Liquid crystal lens, manufacturing method thereof, and display device
WO2018157650A1 (zh) * 2017-02-28 2018-09-07 京东方科技集团股份有限公司 液晶透镜及其制作方法、显示装置
CN107608088A (zh) * 2017-10-20 2018-01-19 张家港康得新光电材料有限公司 可切换电光材料透镜与显示设备
CN108983429A (zh) * 2018-06-22 2018-12-11 张家港康得新光电材料有限公司 实现裸眼3d的结构及方法
CN110275309A (zh) * 2019-07-04 2019-09-24 京东方科技集团股份有限公司 偏振微透镜结构、显示装置及其驱动方法
CN110275309B (zh) * 2019-07-04 2021-12-28 京东方科技集团股份有限公司 偏振微透镜结构、显示装置及其驱动方法
CN112230443A (zh) * 2020-09-22 2021-01-15 深圳英伦科技股份有限公司 基于可调液晶微透镜阵列的集成成像显示装置
CN112230443B (zh) * 2020-09-22 2024-02-13 深圳英伦科技股份有限公司 基于可调液晶微透镜阵列的集成成像显示装置
CN114442358A (zh) * 2022-01-14 2022-05-06 深圳英伦科技股份有限公司 液晶透镜及其制备方法

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