CN104216127B - 立体显示装置及立体显示装置的制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种立体显示装置，包括显示面板及设置于所述显示面板出光侧的液晶透镜，所述液晶透镜包括液晶层及下基板，所述下基板位于所述液晶层与所述该显示面板之间；定义所述下基板朝向所述液晶层的一侧面至所述显示面板背离所述液晶透镜的一侧面之间的距离为放置距离，所述放置距离被匹配为使所述立体显示装置实现立体显示。本发明所公开的立体显示装置，在液晶透镜应用于不同的立体显示装置中后，可在不改变液晶透镜相关参数的情况下匹配放置距离以使当前的立体显示装置实现立体显示，从而使得同一参数的液晶透镜可应用于不同的立体显示装置中，提高了液晶透镜的适用性。本发明还进一步提供一种立体显示装置的制造方法。

Description

立体显示装置及立体显示装置的制造方法

技术领域

本发明涉及显示领域，尤其涉及一种立体显示装置及立体显示装置的制造方法。

背景技术

随着市场需求的增加，能够显示立体影像的立体显示设备已成为显示领域研究的热点。其中，裸眼立体显示设备由于其使用方便，已逐渐成为新一代的立体显示设备的热门发展方向。

现有的部分裸眼立体显示设备是利用液晶透镜来实现其立体显示效果的。液晶透镜是一种利用液晶分子双折射特性以及随电场分布变化排列特性让光束聚焦或是发散的光学组件。在运用液晶透镜时，可通过改变施加至液晶透镜的电场分布而改变液晶分子的排列方向，从而使得相应位置处的液晶分子对入射光具有对应的折射率，进而实现光学变焦。由于液晶透镜具有轻薄特性，其可在小空间内达到有效的光学变焦效果，因此，液晶透镜式的裸眼立体显示设备将成为未来裸眼立体显示设备的主流。

但是，液晶透镜式的裸眼立体显示设备的设计和研发较为复杂，为得到较好的立体显示效果，需要结合多个方面的技术如光学设计、工艺制造及图像处理等设置合适的参数，尤其是液晶透镜参数。然而，液晶透镜部分参数，如物理参数及光学参数的设置与计算与传统透镜具有区别，其设置及计算相较于传统透镜参数的设置及计算更为复杂，并且，如果液晶透镜参数的设置不准确的话，将会大大影响立体显示装置的立体显示效果。因此，若在每个液晶透镜式的裸眼立体显示设备制造过程中再对液晶透镜的参数进行调整，不仅降低了立体显示设备的制造效率，增加了制造成本，而且容易导致相关参数设置不准确，进而影响立体显示效果。

发明内容

鉴于此，有必要提供一种立体显示装置，其可在不对液晶透镜的相关参数进行调整的情况下使得同一参数的液晶透镜可应用于不同的立体显示装置并使立体显示装置实现立体显示，提高液晶透镜的适用性，提高了立体显示设备的制造效率，降低了制造成本，还避免因液晶透镜参数的设置不准确而导致立体显示装置的立体显示效果受影响。

一种立体显示装置，包括显示面板及设置于所述显示面板出光侧的液晶透镜，所述液晶透镜包括液晶层及下基板，所述下基板位于所述液晶层与所述该显示面板之间；定义所述下基板朝向所述液晶层的一侧面至所述显示面板背离所述液晶透镜的一侧面之间的距离为放置距离，所述放置距离被匹配为使所述立体显示装置实现立体显示。

优选地，所述放置距离根据所述下基板的折射率进行匹配。

优选地，所述放置距离与所述下基板的折射率成正比。

优选地，所述放置距离与所述下基板的折射率之间满足以下关系：

其中，F为预定距离，F’为放置距离，d为所述下基板的厚度，n为所述下基板的折射率，n₀为所述显示面板的折射率。

优选地，所述立体显示装置还包括设置于所述液晶透镜及所述显示面板之间的透光介质层，所述放置距离根据所述透光介质层的折射率进行匹配。

优选地，所述透光介质层为玻璃基板或透光膜。

优选地，所述放置距离与所述透光介质层的折射率成正比。

优选地，所述放置距离与所述透光介质层的折射率之间满足以下关系：

其中，F为预定距离，F’为放置距离，d为所述透光介质层的厚度，n为所述透光介质层的折射率，n₀为所述显示面板的折射率。

优选地，所述预定距离与所述液晶层的厚度成反比。

优选地，所述预定距离与所述液晶层的厚度之间满足以下关系：

其中，T为液晶层的厚度，r为液晶透镜周期的半宽度，Δn为液晶材料的双折射率差，F为所述预定距离，k为预定参数。

优选地，k的取值介于1.2-1.9。

优选地，所述液晶透镜具有多个液晶透镜单元，各液晶透镜单元具有栅距，所述预定距离F通过以下公式获得：

其中，L为最佳观看距离，F为预定距离，IPD为观看者的瞳距，pitch为液晶透镜单元的栅距，n为显示面板的折射率。

优选地，若所述显示面板小于6寸，则放置距离为0.6mm～1.0mm；若所述显示面板为7-15寸，则放置距离为0.8mm～1.3mm；若所述显示面板大于15寸，则放置距离为1.0mm～4.0mm。

本发明还提供一种立体显示装置的制造方法，包括以下步骤：

提供显示面板；

提供液晶透镜，其位于所述显示面板出光侧且具有液晶层及下基板，所述下基板位于所述液晶层与所述显示面板之间，定义所述下基板朝向所述液晶层的一侧面与所述显示面板背离所述液晶透镜的一侧面之间的距离为放置距离；

匹配该放置距离以使具有所述液晶透镜的立体显示装置实现立体显示。

优选地，所述匹配该放置距离以使具有所述液晶透镜的立体显示装置实现立体显示的步骤为：

根据所述下基板的折射率匹配该放置距离以使具有所述液晶透镜的立体显示装置实现立体显示。

优选地，所述放置距离与所述下基板的折射率之间满足以下关系：

其中，F为预定距离，F’为放置距离，d为所述下基板的厚度，n为所述下基板的折射率，n₀为所述显示面板的折射率。

优选地，该方法还包括以下步骤：

提供透光介质层，其位于所述液晶透镜与所述显示面板之间；

所述匹配该放置距离以使具有所述液晶透镜的立体显示装置实现立体显示的步骤为：

根据所述透光介质层的折射率匹配该放置距离以使具有所述液晶透镜的立体显示装置实现立体显示。

优选地，所述放置距离与所述透光介质层的折射率之间满足以下关系：

其中，F为预定距离，F’为放置距离，d为所述透光介质层的厚度，n为所述透光介质层的折射率，n₀为所述显示面板的折射率。

优选地，所述预定距离与所述液晶层的厚度之间满足以下关系：

其中，T为液晶层的厚度，r为液晶透镜周期的半宽度，Δn为液晶材料的双折射率差，F为所述预定距离，k为预定参数。

本发明所公开的立体显示装置及立体显示装置的制造方法，在液晶透镜应用于不同的立体显示装置中后，可在不改变液晶透镜相关参数的情况下根据透光介质层或液晶透镜下基板的折射率匹配放置距离以使当前的立体显示装置实现立体显示，从而使得同一参数的液晶透镜可应用于不同的立体显示装置中，提高了液晶透镜的适用性及立体显示装置的制造效率，并且也避免了因液晶透镜参数设置不准确而影响立体显示效果。

附图说明

图1为本发明一实施例的立体显示装置的结构示意图；

图2为图1所示的立体显示装置的部分结构示意图；

图3为本发明另一实施例的立体显示装置的部分结构示意图；

图4为本发明立体显示装置的制造方法的流程图；

图5为图4所示的方法一实施例的流程图；

图6为图4所示的方法另一实施例的流程图。

具体实施方式

为了能够更清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施方式对本发明进行进一步地详细描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互结合。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是，本发明还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本发明并不限于下面公开的具体实施例的限制。

本发明所公开的立体显示装置及立体显示装置的制造方法，在液晶透镜应用于不同的立体显示装置中后，可在不改变液晶透镜相关参数的情况下根据透光介质层或液晶透镜下基板的折射率匹配放置距离以使当前的立体显示装置实现立体显示，从而使得同一参数的液晶透镜可应用于不同的立体显示装置中，提高了液晶透镜的适用性及立体显示装置的制造效率，并且也避免了因液晶透镜参数设置不准确而影响立体显示效果。

请参照图1，在一实施例中，立体显示装置100包括液晶透镜10、设置于液晶透镜10一侧的显示面板20、设置于液晶透镜10及显示面板20之间的透光介质层30以及连接至液晶透镜10及显示面板30的控制电路40。

结合图2，在本实施例中，液晶透镜10包括上基板11、对应上基板11设置的下基板12以及夹持在上基板11及下基板13之间的液晶层12。上基板11及下基板12上分别设置有多个电极14(标示于图1中)，用于对液晶层12施加电场。液晶层12由多个液晶分子所构成，当对液晶层12施加电场时，各液晶分子根据电场分布取向，从而具有折射率各向异性，因此，当液晶分子的取向状态改变时，入射到液晶层上的光的折射率也会改变。利用这种现象，通过控制施加在电极之间的电压来控制施加至液晶层12的电场分布，以产生表现出透镜效果的折射率分布，使得具有液晶透镜10的显示装置可对观看者提供立体显示。

显示面板20位于下基板13的一侧，用于显示图像；在本实施例中，显示面板20的出射光为线偏振光，用于配合液晶透镜10实现2D/3D显示的切换功能。可以理解的是，在其他实施例中，显示面板20也可为出射光不为线偏振光的其他面板，如PDP等离子面板、OLED有机发光面板等，此时，为使立体显示装置100实现裸眼立体显示，则还需要在显示面板20后面设置一层相应的偏光片，使其能够产生符合对应液晶透镜10所需偏振方向的线偏振光。显示面板20具有呈矩阵状设置的多个像素，该多个像素还被分为具有包括两个以上像素的结构的多个像素组，各像素组具有在进行立体显示时输出右眼用的显示的像素以及输出左眼用的显示的像素。显示面板20具有朝向液晶透镜10的一侧面及背离液晶透镜10的一侧面，在本申请中，显示面板20背离液晶透镜10的一侧面与下基板13朝向液晶层12的一侧面之间的距离被定义为放置距离F’。

透光介质层30设置于液晶透镜10及显示面板20之间，其材质及厚度等可根据实际应用时对折射率的需求等而确定。在本实施例中，透光介质层30为玻璃基板，在其他实施例中，透光介质可为其他由透光材料形成的介质层，如透光膜等。需要说明的是，透光介质层30并非是立体显示装置100所必须的构件，如图3所示，在另一变形实施例中，立体显示装置100可不包括设置于液晶透镜10与显示面板20之间的透光介质层30。

控制电路40连接至液晶透镜10及显示面板20，用于实现控制液晶透镜10对显示面板20实现相应的显示功能。

在图1及图2所示的实施例中，根据本发明所提供的技术方案，当将同一参数的液晶透镜10应用于不同的显示装置中时，在保持液晶透镜10相关参数，如液晶层12的厚度、宽度等不变的情况下，可根据液晶层12与显示面板20之间的透光介质层30的折射率确定放置距离F’，从而使立体显示装置10实现立体显示并提供最佳的立体显示效果。具体而言，放置距离F’与透光介质层30的折射率成正比，也即，当该透光介质层30的折射率增大时，放置距离F’相应增大；当该相关介质的折射率降低时，放置距离F’相应降低。更进一步地，放置距离F’与透光介质层30的折射率之间满足以下关系：

其中，F’为放置距离，F为预定距离，d₁为透光介质层30的厚度，n₁为透光介质层30的折射率，n₀为显示面板20的折射率。可以理解，在实际应用中透光介质层30可为玻璃基板或透光膜，当透光介质层30为玻璃基板时，上述关系式(1)中d₁为玻璃基板的厚度，n₁为玻璃基板的折射率；当透光介质层30为透光膜时，上述关系式(1)中d₁为透光膜的厚度，n₁为透光膜的折射率。

对于图3所示的实施例，根据本发明所提供的技术方案，当将同一参数的液晶透镜10应用于不同的显示装置中时，在保持液晶透镜10相关参数，如液晶层12的厚度、宽度等不变的情况下，可根据液晶透镜10的下基板13的折射率匹配放置距离F’，从而使立体显示装置10实现立体显示并提供最佳的立体显示效果。具体而言，放置距离F’与下基板13的折射率成正比，也即，当下基板13的折射率增大时，放置距离F’相应增大；当下基板13的折射率降低时，放置距离F’相应降低；更进一步地，放置距离F’与下基板13的折射率之间满足以下关系：

其中，F为预定距离，d₂为下基板13的厚度，n₂为下基板13的折射率，n₀为显示面板20的折射率。

根据上述公式(1)或(2)，当预定距离、透光介质层或下基板的厚度及折射率及显示面板的折射率确定时，便可根据上述公式(1)或(2)匹配得到放置距离F’。当然，采用不同尺寸的显示面板所对应的放置距离是不同的，具体而言，若显示面板小于6寸，则放置距离为0.6mm～1.0mm；若显示面板为7-15寸，则放置距离为0.8mm～1.3mm；若显示面板大于15寸，则放置距离为1.0mm～4.0mm。

在上述公式(1)和(2)中，预定距离F为初始放置距离，其值可根据具有预定设置参数的某一立体显示装置的最佳观看距离而获得。具体地，预定距离F与最佳观看距离之间满足以下关系：

其中，L为针对该具有预定参数的立体显示装置的最佳观看距离，F为初始放置距离，即预定距离，IPD为观看者的瞳距，pitch为液晶透镜单元的栅距，n为显示面板的折射率。

由以上关系式(3)可知，当最佳观看距离L、观看者的瞳距IPD及显示面板的折射率n确定时，由于对于已经确定参数的液晶透镜而言，其液晶透镜单元栅距pitch是确定的，因此，根据上述关系式(3)可获取到该具有预定参数的立体显示装置的放置距离，也即上述关系式(1)和(2)中的预定距离F。

进一步地，液晶层12的厚度可根据预定距离F而获得，具体地，预定距离F与液晶层12的厚度T之间满足以下关系：

其中，T为液晶层的厚度，r为液晶透镜单元的半宽度，Δn为液晶材料的双折射率差，F为所述预定距离，k为预定参数。预定参数k的取值受显示面板的尺寸及折射率的影响，在本实施例中，k的取值范围介于1.2到1.9之间。

由上述关系式(4)可看出，在液晶透镜周期的半宽度r、液晶材料的双折射率差Δn及预定距离F确定的情况下，只要预定参数k的值确定，则可得出液晶层12的厚度T。也即，在具有预定参数的立体显示装置中，根据液晶透镜10的相关参数，如液晶透镜单元的栅距pitch、液晶分子的双折射率差Δn，液晶透镜单元的半宽度r等，通过上述关系式(3)及(4)可匹配获得针对该立体显示装置的初始放置距离(即预定距离F)以及该液晶层12的厚度T，如此，当将该同一参数的液晶透镜10应用于其他立体显示装置中时，则可根据上述关系式(1)而获取针对该其他立体显示装置的放置距离F’。

当得到放置距离F’之后，又可通过上述关系式(3)而得到该其他立体显示装置的最佳观看距离。如此，本发明的技术方案可实现在将同一参数的液晶透镜应用于其他的立体显示装置后，在不改变液晶透镜的相关参数的情况下匹配出该立体显示装置的放置距离及最佳观看距离，从而使得立体显示装置可实现立体显示并为观看者提供最佳的立体显示效果，使得液晶透镜可应用于不同的立体显示装置中，提高液晶透镜的适用性。

以下仅以示例对上述获取具有同一参数的液晶透镜的立体显示装置的放置距离及最佳观看距离的过程进行说明。首先，假设对于具有液晶透镜10且其相关参数已预先设置好的立体显示装置而言，其对于观看者的最佳观看距离L为400mm，液晶透镜单元的栅距pitch为0.18mm，液晶材料n_e与n_o之间的折射率差(即双折射率差Δn)为0.3，则可根据该立体显示装置的显示面板的折射率n₀及观看者的瞳距IPD，通过上述关系式(3)而匹配得到该液晶立体显示装置的初始放置距离，也即预定距离F，并进一步通过上述关系式(4)而获得液晶透镜10的液晶层12的厚度T，如23.4um。

可以理解的是，在本实施例中，为保证良好的立体显示效果，通常将液晶层12的厚度T控制在20-25um之间。

当将具有该厚度的液晶层12的液晶透镜10应用于其他立体显示装置中时，根据已获得的预定距离F以及当前立体显示装置的相关参数，通过上述关系式(1)或(2)可匹配得出立体显示装置的放置距离F’，例如，在液晶层12的厚度T为23.4um的情况下，若对应的立体显示装置的透光介质层30的折射率n₁为1.3，厚度d₁为0.4mm的情况下，可通过上述关系式(1)匹配得出对应的立体显示装置的放置距离F’为0.81mm，并进一步通过上述关系式(3)匹配得出对应的立体显示装置的最佳观看距离为376mm；又例如，在液晶层12的厚度T为23.4um的情况下，若对应的立体显示装置的透光介质层30的折射率n1为1.9，厚度d1为0.4mm的情况下，可通过上述关系式(1)匹配得出对应的立体显示装置的放置距离F’为0.97mm，并进一步通过上述关系式(2)匹配得出该立体显示装置的最佳观看距离为449mm。从该两个例子来看，在不改变液晶透镜10的相关参数，如液晶层12的厚度及宽度等的情况下，便可依据透光介质层30的折射率或下基板13的折射率匹配得出下基板13朝向液晶层12的一侧面与显示面板20背离液晶透镜10一侧面之间的距离，即放置距离F’，从而使该立体显示装置可实现立体显示；当确定放置距离F’之后，可进一步通过上述关系式(3)匹配得出该立体显示装置的最佳观看距离，从而立体显示装置可对处于最佳观看距离处的观看者提供最佳的立体显示效果。

本发明的立体显示装置，在液晶透镜应用于不同的立体显示装置中后，可在不改变液晶透镜相关参数的情况下根据设置于液晶透镜10及显示面板20之间的透光介质层30或液晶透镜10的下基板13的折射率匹配出放置距离以使当前的立体显示装置实现立体显示并未观看者提供最佳的立体显示效果，从而使得同一参数的液晶透镜可应用于不同的立体显示装置中，提高了液晶透镜的适用性及立体显示装置的制造效率，并且也避免了因液晶透镜参数设置不准确而影响立体显示效果。

参照图4，本发明进一步提供一种立体显示装置的制造方法，其包括以下步骤：

步骤S200，提供显示面板；

步骤S300，提供液晶透镜，其位于所述显示面板出光侧且其具有液晶层及下基板，该下基板位于所述液晶层与所述显示面板之间，定义所述下基板朝向所述液晶层的一侧面与所述显示面板背离所述液晶透镜的一侧面之间的距离为放置距离；

步骤S400，匹配该放置距离以使具有所述液晶透镜的立体显示装置实现立体显示。

如图5所示，在一实施例中，步骤S400具体为：根据所述下基板的折射率匹配该放置距离以使具有所述液晶透镜的立体显示装置实现立体显示。

根据图5所示的实施例提供的方法，当将同一参数的液晶透镜应用于不同的显示装置中时，在保持液晶透镜相关参数，如液晶层的厚度、宽度等不变的情况下，可根据液晶透镜的下基板的折射率确定放置距离，从而使立体显示装置实现立体显示并提供最佳的立体显示效果。具体而言，放置距离与液晶透镜的下基板的折射率成正比，也即，当下基板的折射率增大时，放置距离相应增大；当下基板的折射率降低时，放置距离相应降低。更进一步地，放置距离与下基板的折射率之间满足以下关系：

其中，F’为放置距离，F为预定距离，d为下基板的厚度，n为下基板的折射率，n₀为显示面板20的折射率。

在上述关系式中，预定距离F为初始放置距离，其值可根据具有预定设置参数的某一立体显示装置的最佳观看距离而获得。具体地，预定距离F与最佳观看距离之间满足以下关系：

其中，L为针对该具有预定参数的立体显示装置的最佳观看距离，F为初始放置距离，即预定距离，IPD为观看者的瞳距，pitch为液晶透镜单元的栅距，n为显示面板的折射率。由该关系式可知，当最佳观看距离L、观看者的瞳距IPD及显示面板的折射率n确定时，由于对于已经确定参数的液晶透镜而言，其液晶透镜单元栅距pitch是确定的，因此，根据上述关系式可获取到该具有预定参数的立体显示装置的放置距离，也即上述关系式中的预定距离F。

进一步地，液晶层的厚度可根据预定距离F而获得，具体地，预定距离F与液晶层12的厚度T之间满足以下关系：

其中，T为液晶层的厚度，r为液晶透镜单元的半宽度，Δn为液晶材料的双折射率差，F为所述预定距离，k为预定参数。预定参数k的取值受显示面板的尺寸及折射率的影响，在本实施例中，k的取值范围介于1.2到1.9之间。

在该制造方法中，当具有同一参数的液晶透镜应用于不同的立体显示装置中时，可根据液晶透镜下基板的折射率匹配确定放置距离，以使应用该制造方法所制造的立体显示装置实现立体显示并未观看者提供最佳的立体显示效果，从而使得同一参数的液晶透镜可应用于不同的立体显示装置中，提高了液晶透镜的适用性及立体显示装置的制造效率，并且也避免了因液晶透镜参数设置不准确而影响立体显示效果。

如图6所示，在另一实施例中，立体显示装置的制造方法还包括步骤S350：提供透光介质层，其位于所述液晶透镜与所述显示面板之间；相应地，所述步骤S400为：根据所述透光介质层的折射率匹配该放置距离以使具有所述液晶透镜的立体显示装置实现立体显示。

根据图6所示的实施例所提供的方法，当将同一参数的液晶透镜应用于不同的立体显示装置中时，在保持液晶透镜相关参数，如液晶层的厚度、宽度等不变的情况下，可根据液晶层与显示面板之间的透光介质层的折射率确定立体显示装置的放置距离，从而使立体显示装置实现立体显示并提供最佳的立体显示效果。具体而言，放置距离与透光介质层的折射率成正比，也即，当该透光介质层的折射率增大时，放置距离相应增大；当该透光介质层的折射率降低时，放置距离相应降低。更进一步地，放置距离与透光介质层的折射率之间满足以下关系：

其中，F’为放置距离，F为预定距离，d为透光介质层的厚度，n为透光介质层的折射率，n₀为显示面板的折射率。可以理解，若在实际应用中，透光介质层为玻璃基板或透光膜，当透光介质层为玻璃基板时，上述关系式中d为玻璃基板的厚度，n为玻璃基板的折射率；当透光介质层为透光膜时，上述关系式中d为透光膜的厚度，n为透光膜的折射率。

在上述关系式中，预定距离F为初始放置距离，其值可根据具有预定设置参数的某一立体显示装置的最佳观看距离而获得。具体地，预定距离F与最佳观看距离之间满足以下关系：

其中，L为针对该具有预定参数的立体显示装置的最佳观看距离，F为初始放置距离，即预定距离，IPD为观看者的瞳距，pitch为液晶透镜单元的栅距，n为显示面板的折射率。由该关系式可知，当最佳观看距离L、观看者的瞳距IPD及显示面板的折射率n确定时，由于对于已经确定参数的液晶透镜而言，其液晶透镜单元栅距pitch是确定的，因此，根据上述关系式可获取到该具有预定参数的立体显示装置的放置距离，也即上述关系式中的预定距离F。

进一步地，液晶层的厚度可根据预定距离F而获得，具体地，预定距离F与液晶层12的厚度T之间满足以下关系：

其中，T为液晶层的厚度，r为液晶透镜单元的半宽度，Δn为液晶材料的双折射率差，F为所述预定距离，k为预定参数。预定参数k的取值受显示面板的尺寸及折射率的影响，在本实施例中，k的取值范围介于1.2到1.9之间。

在该制造方法中，当具有统一参数的液晶透镜应用于不同的立体显示装置中时，可根据透光介质层的折射率匹配确定放置距离，以使应用该制造方法所制造的立体显示装置实现立体显示并为观看者提供最佳的立体显示效果，从而使得同一参数的液晶透镜可应用于不同的立体显示装置中，提高了液晶透镜的适用性及立体显示装置的制造效率，并且也避免了因液晶透镜参数设置不准确而影响立体显示效果。

本发明的立体显示装置的立体显示方法，在液晶透镜应用于不同的立体显示装置中后，可在不改变液晶透镜相关参数的情况下根据设置于液晶透镜及显示面板之间的透光介质层或液晶透镜的下基板的折射率匹配放置距离以使当前的立体显示装置实现立体显示并未观看者提供最佳的立体显示效果，从而使得同一参数的液晶透镜可应用于不同的立体显示装置中，提高了液晶透镜的适用性及立体显示装置的制造效率，并且也避免了因液晶透镜参数设置不准确而影响立体显示效果。

最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (9)

1.一种立体显示装置，包括显示面板及设置于所述显示面板出光侧的液晶透镜，所述液晶透镜包括液晶层及下基板，所述下基板位于所述液晶层与所述显示面板之间；定义所述下基板朝向所述液晶层的一侧面至所述显示面板背离所述液晶透镜的一侧面之间的距离为放置距离，所述放置距离被匹配为使所述立体显示装置实现立体显示，实现在将同一参数的液晶透镜应用于其他的立体显示装置后，在不改变所述液晶透镜的相关参数的情况下匹配出所述立体显示装置的放置距离及最佳观看距离,所述放置距离根据所述下基板的折射率进行匹配或所述立体显示装置还包括设置于所述液晶透镜与所述显示面板之间的透光介质层，所述放置距离根据所述透光介质层的折射率进行匹配，所述放置距离与所述下基板或与所述透光介质层的折射率之间满足以下关系：

<mrow> <msup> <mi>F</mi> <mo>&amp;prime;</mo> </msup> <mo>=</mo> <mrow> <mo>(</mo> <mi>F</mi> <mo>-</mo> <mi>d</mi> <mo>)</mo> </mrow> <mo>+</mo> <mi>d</mi> <mo>*</mo> <mfrac> <mi>n</mi> <msub> <mi>n</mi> <mn>0</mn> </msub> </mfrac> </mrow>

其中，F为预定距离，F’为放置距离，d为所述下基板或所述透光介质层的厚度，n为所述下基板或所述透光介质层的折射率，n₀为所述显示面板的折射率。

2.如权利要求1所述的立体显示装置，其特征在于，所述透光介质层为玻璃基板或透光膜。

3.如权利要求1所述的立体显示装置，其特征在于，所述预定距离与所述液晶层的厚度成反比。

4.如权利要求3所述的立体显示装置，其特征在于，所述预定距离与所述液晶层的厚度之间满足以下关系：

<mrow> <mi>T</mi> <mo>=</mo> <mfrac> <msup> <mi>r</mi> <mn>2</mn> </msup> <mrow> <mn>2</mn> <mo>*</mo> <mi>&amp;Delta;</mi> <mi>n</mi> <mo>*</mo> <mi>F</mi> </mrow> </mfrac> <mo>*</mo> <mi>k</mi> </mrow>

其中，T为液晶层的厚度，r为液晶透镜周期的半宽度，Δn为液晶材料的双折射率差，F为所述预定距离，k为预定参数。

5.如权利要求4所述的立体显示装置，其特征在于，k的取值介于1.2-1.9。

6.如权利要求1所述的立体显示装置，其特征在于，所述液晶透镜具有多个液晶透镜单元，各液晶透镜单元具有栅距，所述预定距离F通过以下公式获得：

<mrow> <mi>L</mi> <mo>=</mo> <mfrac> <mrow> <mn>2</mn> <mo>*</mo> <mi>I</mi> <mi>P</mi> <mi>D</mi> <mo>*</mo> <mi>F</mi> </mrow> <mrow> <mi>p</mi> <mi>i</mi> <mi>t</mi> <mi>c</mi> <mi>h</mi> <mo>*</mo> <mi>n</mi> </mrow> </mfrac> </mrow>

其中，L为最佳观看距离，F为预定距离，IPD为观看者的瞳距，pitch为液晶透镜单元的栅距，n为显示面板的折射率。

7.如权利要求1所述的立体显示装置，其特征在于，若所述显示面板小于6寸，则放置距离为0.6mm～1.0mm；若所述显示面板为7-15寸，则放置距离为0.8mm～1.3mm；若所述显示面板大于15寸，则放置距离为1.0mm～4.0mm。

8.一种立体显示装置的制造方法，包括以下步骤：

提供显示面板；

提供液晶透镜，其位于所述显示面板出光侧且具有液晶层及下基板，所述下基板位于所述液晶层与所述显示面板之间，定义所述下基板朝向所述液晶层的一侧面与所述显示面板背离所述液晶透镜的一侧面之间的距离为放置距离；

匹配该放置距离以使具有所述液晶透镜的立体显示装置实现立体显示，实现在将同一参数的液晶透镜应用于其他的立体显示装置后，在不改变所述液晶透镜的相关参数的情况下匹配出所述立体显示装置的放置距离及最佳观看距离，根据所述下基板的折射率匹配该放置距离或所述立体显示装置的制造方法还包括提供透光介质层，所述透光介质层设置在所述液晶透镜与所述显示面板之间，根据所述透光介质层的折射率匹配该放置距离，所述放置距离与所述下基板或与所述透光介质层的折射率之间满足以下关系：

<mrow> <msup> <mi>F</mi> <mo>&amp;prime;</mo> </msup> <mo>=</mo> <mrow> <mo>(</mo> <mi>F</mi> <mo>-</mo> <mi>d</mi> <mo>)</mo> </mrow> <mo>+</mo> <mi>d</mi> <mo>*</mo> <mfrac> <mi>n</mi> <msub> <mi>n</mi> <mn>0</mn> </msub> </mfrac> </mrow>

其中，F为预定距离，F’为放置距离，d为所述下基板或所述透光介质层的厚度，n为所述下基板或所述透光介质层的折射率，n₀为所述显示面板的折射率。

9.如权利要求8所述的方法，其特征在于，所述预定距离与所述液晶层的厚度之间满足以下关系：

<mrow> <mi>T</mi> <mo>=</mo> <mfrac> <msup> <mi>r</mi> <mn>2</mn> </msup> <mrow> <mn>2</mn> <mo>*</mo> <mi>&amp;Delta;</mi> <mi>n</mi> <mo>*</mo> <mi>F</mi> </mrow> </mfrac> <mo>*</mo> <mi>k</mi> </mrow>

其中，T为液晶层的厚度，r为液晶透镜周期的半宽度，Δn为液晶材料的双折射率差，F为所述预定距离，k为预定参数。