TWI579595B - 立體顯示裝置 - Google Patents

Description

立體顯示裝置

本發明屬於立體顯示技術領域，尤其涉及立體顯示裝置。

近幾年，三維(3D)立體顯示技術發展迅速，成為人們研究的熱點。目前立體顯示技術在醫療、廣告、軍事、展覽、遊戲等領域有重要的應用。早期的立體顯示技術主要通過佩戴立體眼鏡觀看立體畫面，而目前的主流產品是基於雙目視差的裸眼立體顯示裝置，裸眼立體顯示裝置主要原理是在顯示面板前設置光柵，光柵將顯示面板顯示的至少兩幅視差圖像分別提供給觀看者的左、右眼，使觀看者看到3D圖像。

圖1為習知技術提供的立體顯示裝置結構示意圖，立體顯示裝置包括顯示面板1’和液晶透鏡2’，液晶透鏡2’設置於顯示面板1’的出光側，顯示面板1’發出的光線經過液晶透鏡2’以平行光分別進入觀看者的左眼和右眼。液晶透鏡2’包括相對設置的第一基板21’與第二基板22’，以及夾設於第一基板21’與第二基板22’之間的液晶層，第一基板21’上設有多個間隔設置的第一電極23’，第二基板22’上設有第二電極24’。通過對多個第一電極23’和第二電極24’施加各自所需的電壓，第一基板21’與第 二基板22’之間產生電場強度不等的電場，電場驅動液晶層內的液晶分子25’發生偏轉。由於電場強度不等，因此，電場驅動液晶分子25’發生偏轉的程度不同，因此，控制多個第一電極23’上的電壓分佈，液晶透鏡2’的折射率就會相應的改變，從而對顯示面板1’的出光進行控制，實現立體顯示。

立體顯示裝置用於3D顯示時，第一基板21’與 第二基板22’之間形成有陣列排佈的液晶透鏡單元，每個液晶透鏡單元具有相同的結構。圖2僅示出相鄰的第一液晶透鏡單元L1’與第二液晶透鏡單元L2’，第一液晶透鏡單元L1’對應有兩個第一電極23’，第二液晶透鏡單元L2’對應有兩個第一電極23’。根據液晶透鏡2’成像原理可知，對第一電極23’施加一驅動電壓，對第二電極24’施加另一驅動電壓，因此，在第一電極23’處形成電場強度最大的電場，位於第一電極23’處的液晶分子25’在電場的驅動下呈垂直分佈狀態，而隨著遠離第一電極23’，電場也變得越來越弱，即液晶分子25’會逐漸傾向于水平排列。

圖2所示的液晶透鏡2’，其中第二電極24’為 面電極，圖3為第一液晶透鏡單元L1’與第二液晶透鏡單元L2’的光程差分佈與理想拋物型透鏡光程差分佈的比較圖，從圖3可以看出，相鄰第一液晶透鏡單元L1’與第二液晶透鏡單元L2’邊緣處共用一個第一電極23’。當立體顯示裝置用於3D顯示時，第一液晶透鏡單元L1’與第二液晶透鏡單元L2’交接處的兩側電場強度分佈不均衡，導致了此處的光程差出現較大的波動，此處的液晶透鏡2’的光程差分佈明顯偏離理想拋物型透鏡光程差分佈，造成此處透鏡的相差較大， 從而影響了該處液晶透鏡2’的成像特性。因此，液晶透鏡單元邊界處的光程分佈與標準的拋物型透鏡相比會有較大的偏差。當液晶透鏡2’應用於3D顯示技術時，這些偏差會增大立體顯示裝置的串擾，影響立體觀看舒適度。

本發明實施例的目的在於提供一種立體顯示裝置，旨在解決因電場強度分佈不均衡導致的透鏡交界處產生較大的相差進而影響觀看效果的問題。

本發明實施例是這樣實現的，立體顯示裝置，包括液晶透鏡和顯示面板，所述液晶透鏡設置於所述顯示面板的出光側，所述顯示面板包括呈陣列排佈的M×N個顯示單元，所述M個顯示單元沿第一方向排佈，所述N個顯示單元沿第二方向排佈，所述第一方向垂直於所述第二方向，所述液晶透鏡包括相對設置的第一基板和第二基板，所述第二基板上設有第二電極，所述第一基板上設有多個第一電極，各所述第一電極彼此間隔設置，並沿第三方向延伸，所述第三方向不同於所述第一方向、所述第二方向，當所述液晶透鏡用於立體顯示時，所述第一基板與所述第二基板之間形成有多個結構相同並呈陣列排佈的液晶透鏡單元，各所述液晶透鏡單元對應有連續排佈的n個所述第一電極，n 4，各所述第一電極對應的第一驅動電壓以所述液晶透鏡單元的中心線對稱設置，並由所述液晶透鏡單元的邊界至中心逐漸遞減。

具體地，所述顯示單元包括多個顯示子單元，所述第一電極的寬度不大於所述顯示子單元的寬度，且相鄰兩個所述第一電極的距離不大於所述顯示子單元的寬度。

優選地，相鄰兩個所述第一電極之間的距離為l，所述液晶透鏡單元的寬度為p，則l kp，其中0<k 0.1。

優選地，位於所述液晶透鏡單元邊界處的所述第一電極的寬度為b，且10μm b 30μm。

進一步地，所述第二電極為條形電極。

或者，進一步地，所述第二電極為面電極。

進一步地，還包括電壓控制器件，所述電壓控制器件控制施加於各所述第一電極上的第一驅動電壓以所述液晶透鏡單元的中心線對稱設置，且各所述第一驅動電壓的電壓值由所述液晶透鏡單元的邊界至中心逐漸遞減。

優選地，位於所述液晶透鏡單元邊界處的所述第一電極對應的所述第一驅動電壓為u ₀，所述液晶透鏡的閾值電壓為v _th ，u ₀ v _th 。

優選地，所述第一方向為水平方向，所述第三方向與所述第一方向形成有夾角，所述夾角為α，且α=70°±10°。

優選地，所述第一電極的截面形狀為矩形、拱形或鋸齒形。

本發明提供的立體顯示裝置，液晶透鏡在立體顯示時，第一基板與第二基板之間形成多個結構相同的液晶透鏡單元，每個液晶透鏡單元對應多個第一電極，各第一電極對應第一驅動電壓以液晶透鏡單元的中心線對稱設置，並由液晶透鏡單元的邊界至中心逐漸遞減，削弱液晶透鏡單元邊緣處的電場強度，改善第一電極附近液晶分子的偏轉程度，在相位延遲量的表現呈現更加平滑的狀態，明顯降低了相鄰兩液晶透鏡單元交界處的串擾現象，提升立體顯示的效果和觀看的舒適度。

1、1b、1c、1’‧‧‧顯示面板

2、2a、2’‧‧‧液晶透鏡

10‧‧‧立體顯示裝置

11‧‧‧顯示單元

21、21’‧‧‧第一基板

22、22’‧‧‧第二基板

23、25’‧‧‧液晶分子

23’、24、24a、24b、24c、S11、S12、S13、S14、S15、S16、S17、S18、S19、S20、S21‧‧‧第一電極

24’、25‧‧‧第二電極

111、111b、111c‧‧‧顯示子單元

L1、L2‧‧‧液晶透鏡單元

L1’‧‧‧第一液晶透鏡單元

L2’‧‧‧第二液晶透鏡單元

l‧‧‧距離

p‧‧‧液晶透鏡單元寬度

b‧‧‧第一電極寬度

α‧‧‧夾角

圖1是習知技術提供的立體顯示裝置的結構示意圖；圖2是習知技術提供的液晶透鏡的結構示意圖；圖3是習知技術提供的液晶透鏡的光程差分佈與理想拋物型透鏡光程差分佈比較圖；圖4是本發明實施例提供的立體顯示裝置的結構示意圖；圖5是本發明實施例提供的顯示面板的結構示意圖；圖6是本發明實施例提供的顯示單元的結構示意圖；圖7是本發明實施例一提供的顯示面板與第一電極配合使用示意圖；圖8是本發明實施例一提供的顯示面板與第一電極配合使用示意圖；圖9是本發明實施例一提供的多電極結構液晶透鏡單元施加電壓時的光程曲線與標準抛物線物理透鏡的光程曲線的對比示意圖；圖10是雙電極結構液晶透鏡單元施加電壓時的光程曲線與標準抛物線物理透鏡的光程曲線的對比示意圖；圖11是本發明實施例二提供的顯示面板與第一電極配合使用示意圖；圖12是本發明實施例三提供的顯示面板與第一電極配合使用示意圖；圖13是本發明實施例提供的另一顯示面板與第一電極配合使用示意圖。

為了使本發明要解決的技術問題、技術方案及有益效果更加清楚明白，以下結合附圖及實施例，對本發明進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發明，並不用於限定本發明。

如圖4與圖5所示，本發明提供的立體顯示裝置10，包括顯示面板1和液晶透鏡2。液晶透鏡2設置於顯示面板1的出光側，當然，液晶透鏡2還可以設置在顯示面板1的另一側。顯示面板1包括呈陣列排佈的M×N個顯示單元11，M個顯示單元11沿第一方向排佈(也即排佈方向)，N個顯示單元11沿第二方向排佈(也即排佈方向)，第一方向垂直於第二方向。液晶透鏡2包括相對設置的第一基板21與第二基板22，第二基板22朝向第一基板21的一側設有第二電極25。第一基板21與第二基板22之間設有液晶分子23，第一基板21上設有多個第一電極24。在本實施例中，第一電極24例如是條形電極，相鄰兩個第一電極24之間均間隔有一定距離，第一電極24的延伸方向為第三方向，第三方向不同於第一方向、第二方向。可以理解是，在平面坐標系中，第三方向既不平行第一方向，也不平行於第二方向，即第一電極24的延伸方向不同於顯示單元11的排佈方向，呈傾斜設置。當液晶透鏡2用於立體(即3D)顯示時，對第一電極24施加第一驅動電壓，對第二電極25施加第二驅動電壓，第一驅動電壓與第二驅動電壓之間的電勢差在第一基板21與第二基板22之間，形成電場強度不等的電場，電場驅動液晶分子23發生偏轉，形成結構相同且陣列排佈的液晶透鏡單元L1(L2)，液晶透鏡單元L1(L2)具有漸變的折射率，因此，液晶透鏡單元L1(L2)可以對顯示面板1發出的光線進行調整，讓光線向不同方向傳播分別進入觀看者的左、右眼，呈現立體圖像。

每個液晶透鏡單元L1(L2)對應有連續排佈的n 個第一電極24，n為自然數，且n 4，對各個第一電極24施加的第一驅動電壓以液晶透鏡單元L1(L2)的中心線對稱設置，並且，位於液晶透鏡單元L1(L2)邊界處的第一電極24對應的第一驅動電壓最大，由液晶透鏡單元L1(L2)的邊界至液晶透鏡單元L1(L2)的中心逐漸遞減，確保形成梯度折射率的液晶透鏡單元L1(L2)。本發明提供的液晶透鏡單元L1(L2)對應有多個第一電極24，實現對液晶透鏡單元L1(L2)的各處電場強度進行修正，使得各處的液晶分子23偏轉合適角度，確保液晶透鏡2的光程曲線與標準物理透鏡的光程曲線匹配，在相位延遲量的表現呈現更加平滑的狀態，明顯降低了相鄰兩液晶透鏡單元L1(L2)交界處的較大相差現象，提升立體顯示的效果和觀看的舒適度。由於顯示單元11呈陣列排佈，第一電極24呈傾斜設置，消除因第一電極24的排佈週期與顯示單元11的排佈週期產生的週期性干涉，即消除摩爾紋(Moiré pattern)產生的原因。同時由於多電極結構對電場強度進行修正，使得各處的液晶分子23偏轉合適角度，確保液晶透鏡2的光程曲線與標準物理透鏡的光程曲線匹配，在相位延遲量的表現呈現更加平滑的狀態，這樣又進一步減弱了摩爾紋的產生。

如圖4所示，每個液晶透鏡單元L1(L2)對應 的各第一電極24施加對稱的第一驅動電壓，具體地，在液晶透鏡單元L1中，對各個第一電極24如S11,S12,S13,S14,S15,S16施加對稱的電壓，具體地V(S11)=V(S16)>V(S12)=V(S15)>V(S13)=V(S14)，同樣地，在液晶透鏡單元L2中，對各個條形電極如S16,S17,S18,S19，S20，S21施加對稱的電壓，具體地V(S16)=V(S21)>V(S17)=V(S20)>V(S18)=V(S19)，對第二電極 25施加第二驅動電壓。對於液晶透鏡單元L1(L2)兩端的第一電極24施加的電壓最大，位於液晶透鏡單元L1(L2)中心的第一電極24施加的電壓最小，電壓由兩端到中心呈現遞減的趨勢且電壓呈現對稱分佈。這樣在每個液晶透鏡單元L1(L2)內電場會呈現出一種更加平滑變換的狀態。在液晶透鏡單元L1(L2)內由於電壓對稱分佈，液晶分子23會在平滑電場的影響下折射率呈現一定的漸變趨勢，因此液晶透鏡2可以具有很好的光學成像性質。通過合適的電壓匹配，得到的液晶透鏡單元L1(L2)的光程差分佈會與標準的抛物線透鏡更加的吻合。其相差得到很大程度的減弱。這樣在實際觀看的過程，因相差的減弱其串擾和摩爾紋現象會有很好的減弱，減少觀看立體因視差產生的眩暈感覺，提高立體顯示效果和觀看的舒度。

本發明實施提供的立體顯示裝置10，在3D顯示 時，多個第一電極24和第二電極25之間的電場形成液晶透鏡單元L1(L2)，設置多個第一電極24，並對各個第一電極24施加對稱第一驅動電壓，並且從每個液晶透鏡單元L1(L2)的中心到邊緣逐漸增大的第一驅動電壓被施加到多個第一電極24，實現準確控制第一電極24附近液晶分子23的偏轉程度，使得液晶透鏡2的光程曲線與標準物理透鏡的光程曲線匹配，在相位延遲量的表現呈現更加平滑的狀態，明顯降低了相鄰兩液晶透鏡單元L1與L2交界處的串擾現象，提升立體顯示的效果和觀看的舒適度，改善了相鄰兩液晶透鏡單元L1與L2的交界處的相差較大現象，優化後的光程差分佈與理想抛物線接近，從而改善採用液晶透鏡2的立體顯示裝置10在3D顯示時產生的串擾現象，提高了立體顯示效果和觀看舒適度。

光程差分佈與理想抛物線重合得比較好，液晶透 鏡單元L1與L2的交界處，與標準拋物型透鏡的光程差分佈曲線的偏差較小，相對于習知技術提供的液晶透鏡2’的光程差分佈曲線有較大的改善，降低了液晶透鏡單元L1與液晶透鏡單元L2的交界處出現的擾動現象，提高了立體顯示效果和觀看舒適度。

如圖5與圖6所示，顯示單元11包括多個顯示 子單元111，顯示子單元111可以是顯示面板1中的子像素，也可以理解為顯示面板1中的顯示子區域。為確保第一電極24附近的液晶分子23發生合適的偏轉角度，因此，設定第一電極24的寬度不大於顯示子單元111的寬度，即第一電極24的寬度小於或等於顯示子單元111的寬度，相鄰兩個第一電極24的距離不大於顯示子單元111的寬度，即相鄰兩個第一電極24的距離小於或等於顯示子單元111的寬度。可理解的是，本發明提供至少一個第一電極24覆蓋一個顯示子單元111，從而實現準確地控制液晶分子23偏轉，使得液晶透鏡2的光程曲線與標準物理透鏡的光程曲線匹配，這樣在液晶透鏡單元L1與液晶透鏡單元L2交界處的電場梯度的變化就不會過於激烈，有利於抑制該處的光程波動，降低相鄰兩液晶透鏡單元L1與液晶透鏡單元L2交界處出現的相差較大現象，提升顯示效果。同時使得液晶透鏡2的光程曲線與標準物理透鏡的光程曲線匹配，進一步削弱串擾，提高觀看的舒適度。

由於不同的顯示面板1，顯示子單元111的形狀 不同，顯示子單元111的形狀可為規則的四方形，梯形，或其他不規則形狀等；且由於不同的顯示面板1對應的顯示子單元111的排列方式不同，至少包括規則排列和不規則排列等，這樣，第一電極24的傾角的具體大小及傾斜方向即依據顯示面板1的顯示子單元111的形狀、排列方式等確定。

如圖4與圖6所示，相鄰兩個第一電極24之間 的距離為l，液晶透鏡單元L1(L2)的寬度為p，則l kp，其中0<k 0.1。對於解析度更高(2K)或者尺寸較大螢幕，如大於20英寸的螢幕，此種螢幕的顯示子單元111的寬度尺寸較大，如果僅按照相鄰兩個第一電極24之間的距離小於顯示子單元111的寬度，導致仍無法實現準確控制液晶分子23的偏轉角度，繼而無法解決液晶透鏡單元L1(L2)邊界出現擾動的問題，因此，本實施例提供的第一電極24的改進設計，相鄰兩個第一電極24之間的距離l kp，第一電極24設計的更加緊密，一個顯示子單元111對應至少一個第一電極24，第一電極24可以準確控制液晶分子23的偏轉角度，從而確保，液晶透鏡單元L1(L2)的光程曲線更貼近標準抛物線，抑制該處的光程波動，降低相鄰兩液晶透鏡單元L1與L2交界處出現的串擾現象，提升顯示效果。而且本發明提供第一電極24的設計標準，簡化液晶透鏡2的生產工藝。在本實施例中液晶透鏡單元L1(L2)的寬度p是指位於液晶透鏡單元L1(L2)邊緣處的兩個第一電極24的中心線之間距離。

如圖4所示，位於液晶透鏡單元L1(L2)邊界 處的第一電極24的寬度為b，且10μm b 30μm。由於相鄰的液晶透鏡單元L1與液晶透鏡單元L2在交界處，共用一個第一電極24，因此，在交界處的液晶分子23的偏轉不受控制，導致液晶透鏡單元L1(L2)形成的光程曲線在交界處抖動劇烈，影響立體顯示裝置10的觀看，因此，設計液晶透鏡單元L1(L2)邊界處的第一電極24的寬度，此外，第一電極24與第二電極25之間的電勢差與第一電極24的寬度有關，若第一條電極24的寬度較大，則相應的第一驅動電壓的電壓值應較小，同樣地，若第一電極24的寬度較小，則相應的第一驅動電壓的電壓值應較大，設計寬度較小的第一電極24，施加 的第一驅動電壓就較大，從而確保邊界處的全部液晶分子23發生偏轉，從而形成的光程曲線接近標準抛物線，即可減弱相鄰液晶透鏡單元L1與液晶透鏡單元L2在交界處的電場異常波動，減小透鏡相差，提高了立體觀看舒適度。

在本實施例中，第二電極25可以為條形電極， 一個液晶透鏡單元L1(L2)對應一個第二電極25，第二電極25的寬度小於液晶透鏡單元L1(L2)的寬度，即相鄰兩個第二電極25之間設置有空隙，液晶透鏡單元L1(L2)的中心線與對應的第二電極25的中心線在同一直線上，即第二電極25設置於液晶透鏡單元L1(L2)的中心，確保各液晶透鏡單元L1(L2)結構相同。本實施例提供的各液晶透鏡單元L1(L2)對應有多個第一電極24，相鄰兩個第二電極25之間的距離大於或等於位於液晶透鏡單元L1(L2)邊界處的第一電極24的寬度，相鄰兩個第二電極25之間的間隙與一個第一電極24相對，削弱液晶透鏡單元L1(L2)邊緣處的電場強度，改善第一電極24附近液晶分子23的偏轉程度，在相位延遲量的表現呈現更加平滑的狀態，降低相鄰兩液晶透鏡單元L1與L2交界處的串擾現象，提升立體顯示的效果和觀看的舒適度。

當然，多個液晶透鏡單元L1(L2)對應一個第 二電極25，第二電極25的寬度大於液晶透鏡單元L1(L2)的寬度，則更便於第二電極25的設計。

如圖4所示，第二電極25為面電極，對第二電 極25施加第二驅動電壓。第一驅動電壓與第二驅動電壓之間的電勢差，在第一基板21與第二基板22之間產生電場，電場驅動液晶分子23發生偏轉，以形成具有梯度折射率差的液晶透鏡單元L1(L2)，由於第二電極25為面電極，施加電壓操作方便。在相位延遲量的表現呈現更加平滑的狀態，明 顯降低相鄰兩液晶透鏡單元L1與L2交界處的串擾現象，提升立體顯示的效果和觀看的舒適度。通過對各第一電極24施加對稱的第一驅動電壓，對相對應的第二電極25施加第二驅動電壓，明顯改善相鄰兩液晶透鏡單元L1與L2的交界的光程差分佈，優化後的光程差分佈與理想抛物線接近，從而改善採用液晶透鏡2的立體顯示裝置在3D顯示時產生的串擾現象，提高了立體顯示效果和觀看舒適度。

如圖4所示，本發明還包括電壓控制器件(圖中 未示出)，電壓控制器件控制施加於各第一電極24上的第一驅動電壓以液晶透鏡單元L1(L2)的中心線對稱設置，且各個第一驅動電壓的電壓值由液晶透鏡單元L1(L2)的邊界至中心逐漸遞減，液晶透鏡單元L1(L2)邊界處第一電極24上的第一驅動電壓的電壓值最大，位於液晶透鏡單元L1(L2)中心的第一驅動電壓最小，接近於0電壓。第一驅動電壓與第二驅動電壓之間的電勢差產生電場強度不等的電場，在電場的作用下，液晶分子23隨電場強度的變化發生偏轉，使得第一基板21和第二基板22之間液晶層的折射率呈梯度分佈，形成呈陣列設置的液晶透鏡單元L1(L2)，液晶透鏡單元L1(L2)對顯示面板的出光進行控制，實現立體顯示。

如圖4所示，位於液晶透鏡單元L1與液晶透鏡 單元L2邊界處的第一驅動電壓為u ₀，液晶透鏡2的閾值電壓為v _th ，u ₀ v _th ，由於液晶透鏡單元L1與L2的交界處第一驅動電壓的電壓值大小與第一電極24的寬度有關，若第一電極24的寬度較大，則相應的第一驅動電壓的電壓值應較小，同樣地，若第一電極24的寬度較小，則相應的第一驅動電壓的電壓值應較大，這樣的處理是為了滿足液晶透鏡2成像所需的電壓，同時解決了液晶透鏡2在3D顯示時，第一電極24附近由於電場強度較大，相鄰兩液晶透鏡單元L1與L2交界 處出現串擾的問題。

如圖4與圖7所示，第一方向為水平方向，即觀看立體顯示時的水平方向。第三方向與第一方向形成有夾角，夾角為α，且α=70°±10°，即第一電極24的延伸方向與水平方向之間的夾角為60⁰ α 80⁰，在此條件下，第一電極24的排佈週期異於顯示單元11的排佈週期，避免產生摩爾紋。而且，液晶透鏡2對顯示面板1的分光效果良好，不會出現串擾現象。

如圖4所示，本發明提供的第一電極24為條形電極，其截面形狀為矩形、拱形或鋸齒形，便於製作加工。當然，第一電極24的截面形狀也可以為其他規則或不規則形狀，都屬於本發明的保護範圍之內，應當毫無異議的確定，本實施例提供的第一電極24的截面形狀，只適用於舉例說明，規則形狀的第一電極24更加容易加工。

以下通過多個具體實施例來對本發明做進一步說明。

實施例1：如圖4與圖7所示，顯示面板1為一塊5.5英寸、720p(如解析度為1280×720)的液晶面板。第一電極24相對水平方向(即實際中正常觀看立體顯示時的放置方向)向左傾斜α=75°放置，其液晶透鏡單元的寬度p(即間距)等於0.256mm，且液晶透鏡2的盒厚為0.030mm，液晶分子23的尋常光折射率n_o為1.524、非尋常光折射率n_e為1.824。由於顯示面板1的顯示單元11包括三個顯示子單元111，由此可得，每個顯示子單元111的寬度大約為31μm。設定第一電極24的寬度均為15μm，相鄰兩個第一電極24之間的距離均為17μm，而第二電極25為面電極。

同樣，位於液晶透鏡單元邊界處的第一電極24 所加的電壓最大並且大於液晶分子23的閾值電壓v _th ，從位於液晶透鏡單元邊界處對應的第一電極24到位於液晶透鏡單元中心對應的其他第一電極24所加電壓逐漸遞減，並且關於液晶透鏡單元中心對稱的任兩第一電極24所加的電壓對稱相等。

為了對比分析，做了另一液晶透鏡2a，其液晶透 鏡單元的圖示如圖8。不同點在於，該液晶透鏡單元中只有兩個第一電極24a，第一電極24a寬度為15μm。

從圖9和圖10可知，本發明多電極結構液晶透 鏡的曲線比作為對比的兩電極結構液晶透鏡更接近標準抛物線透鏡曲線，而且本發明液晶透鏡單元兩側的光程波動比作為對比的液晶透鏡單元兩側的光程波動有明顯的改善。也即，大大減弱了相鄰液晶透鏡單元交界處由於電場的異常波動帶來的透鏡相差，很好的提高了立體觀看舒適度。

實施例2：如圖11所示，顯示面板1b為一塊5.5英寸、解析度為2K(如解析度為2560x1440)的液晶面板。液晶透鏡的各液晶透鏡單元相對顯示面板1b的水平方向(即實際中正常觀看立體顯示時的放置方向)向右傾斜α=75°放置，其液晶透鏡單元的寬度p(即間距)等於18μm。由於顯示面板1b的顯示單元包括三個顯示子單元111b，由此可得，每個顯示子單元111b的寬度大約為15μm。這樣，即讓第一電極24b的寬度均為15μm，相鄰兩個第一電極24b之間的距離均為15μm，而第二電極為面電極。

同樣，位於液晶透鏡單元邊界處的第一電極24b所加的電壓最大並且大於液晶分子的閾值電壓v _th ，從位於液晶透鏡單元邊界處對應的第一電極24b到位於液晶透鏡單元中心對應的其他第一電極24b所加電壓逐漸遞減，並且關於 液晶透鏡單元中心對稱的任兩第一電極24b所加的電壓對稱相等。

實施例3：如圖12所示，顯示面板1c為一塊28英寸、解析度為2K(如解析度為2560x1440)的液晶面板。液晶透鏡的各液晶透鏡單元相對顯示面板1c的水平方向(即實際中正常觀看立體顯示時的放置方向)向左傾斜α=70°放置，其液晶透鏡單元的寬度p(即間距)等於33μm。由於顯示面板1c的顯示單元包括三個顯示子單元111c，由此可得，每個顯示子單元111c的寬度大約為57μm。這樣，位於液晶透鏡單元邊界處的兩個第一電極24c的寬度為15μm，位於液晶透鏡單元兩邊的第一電極24c中間的其他第一電極24c的寬度為20μm，相鄰兩個第一電極24c之間的距離均為30μm，而第二電極為面電極。

同樣，位於液晶透鏡單元邊界處的第一電極24c所加的電壓最大並且大於液晶分子的閾值電壓v _th ，從位於液晶透鏡單元邊界處對應的第一電極24c到位於液晶透鏡單元中心對應的其他第一電極24c所加電壓逐漸遞減，並且關於液晶透鏡單元中心對稱的任兩第一電極24c所加的電壓對稱相等。

從以上實施例2和3，同樣可得出與實施例1相同的測試結果。也即，本發明多電極傾斜設置和相應驅動方式由於可以調節液晶透鏡單元各處的液晶分子偏轉角度，使得液晶透鏡的光程曲線與標準抛物線物理透鏡的光程曲線幾乎完全匹配，從而減弱了相鄰液晶透鏡單元交界處由於電場的異常波動帶來的透鏡相差，削弱串擾，大大的提高了立體觀看舒適度。

事實上，顯示單元11的顯示子單元111除了如 圖6沿水平方向排列外，還可以沿垂直方向排列，如圖13。這時，第一方向還為觀看立體顯示時的水平方向，則第一電極24所在的第三方向與第一方向之間的夾角α同樣可以有多種變化，如上述實施例1、2、3等等。而其取值範圍不變，α=70°±10°，即第一電極24的延伸方向與水平方向之間的夾角α為60⁰ α 80⁰，同樣，第一電極24的排佈週期異於顯示單元11的排佈週期，避免產生摩爾紋。由此可見，夾角α由顯示單元11的排佈方向與第一電極24的延伸方向形成，與顯示子單元111的排佈無關。

以上所述僅為本發明的較佳實施例而已，並不用以限制本發明，凡在本發明的精神和原則之內所作的任何修改、等同替換和改進等，均應包含在本發明的保護範圍之內。

1‧‧‧顯示面板

2‧‧‧液晶透鏡

10‧‧‧立體顯示裝置

21‧‧‧第一基板

22‧‧‧第二基板

23‧‧‧液晶分子

24、24a、24b、24c、S11、S12、S13、S14、S15、S16、S17、S18、S19、S20、S21‧‧‧第一電極

25‧‧‧第二電極

L1、L2‧‧‧液晶透鏡單元

l‧‧‧距離

p‧‧‧液晶透鏡單元寬度

b‧‧‧第一電極寬度

Claims (8)

1. 一種立體顯示裝置，包括液晶透鏡和顯示面板，所述液晶透鏡設置於所述顯示面板的出光側，所述顯示面板包括呈陣列排佈的M×N個顯示單元，所述M個顯示單元沿第一方向排佈，所述N個顯示單元沿第二方向排佈，所述第一方向垂直於所述第二方向，所述液晶透鏡包括相對設置的第一基板和第二基板，所述第二基板上設有第二電極，其中，所述第一基板上設有多個第一電極，各所述第一電極彼此間隔設置，並沿第三方向延伸，所述第三方向不同於所述第一方向、所述第二方向，當所述液晶透鏡用於立體顯示時，所述第一基板與所述第二基板之間形成有多個結構相同並呈陣列排佈的液晶透鏡單元，各所述液晶透鏡單元對應有連續排佈的n個所述第一電極，n 4，各所述第一電極對應的第一驅動電壓以所述液晶透鏡單元的中心線對稱設置，並由所述液晶透鏡單元的邊界至中心逐漸遞減，所述顯示單元包括多個顯示子單元，所述第一電極的寬度不大於所述顯示子單元的寬度，且相鄰兩個所述第一電極的距離不大於所述顯示子單元的寬度，其中相鄰兩個所述第一電極之間的距離為l，所述液晶透鏡單元的寬度為p，則l kp，其中0<k 0.1。
2. 如申請專利範圍第1項所述之立體顯示裝置，其中位於所述液晶透鏡單元邊界處的所述第一電極的寬度為b，且10μm b 30μm。
3. 如申請專利範圍第1項所述之立體顯示裝置，其中所述第二電極為條形電極。
4. 如申請專利範圍第1項所述之立體顯示裝置，其中所述第二電極為面電極。
5. 如申請專利範圍第2至4項中任一項所述之立體顯示裝置，還包括電壓控制器件，所述電壓控制器件控制施加於各所述第一電極上的所述第一驅動電壓以所述液晶透鏡單元的中心線對稱設置，且各所述第一驅動電壓的電壓值由所述液晶透鏡單元的邊界至中心逐漸遞減。
6. 如申請專利範圍第5項所述之立體顯示裝置，其中位於所述液晶透鏡單元邊界處的所述第一電極對應的所述第一驅動電壓為u ₀，所述液晶透鏡的閾值電壓為v _th ,u ₀ v _th 。
7. 如申請專利範圍第1項所述之立體顯示裝置，其中所述第一方向為水平方向，所述第三方向與所述第一方向形成有夾角，所述夾角為α，且α=70°±10°。
8. 如申請專利範圍第1項所述之立體顯示裝置，其中所述第一電極的截面形狀為矩形、拱形或鋸齒形。