[發(fā)明專利]一種視角優(yōu)化的電驅(qū)動液晶透鏡及其立體顯示裝置

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201110232860.4
• 申請日: 2011-08-15
• 公開（公告）號: CN102253563A
• 公開（公告）日: 2011-11-23
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 林佳玲
• 申請（專利權(quán)）人: 南京中電熊貓液晶顯示科技有限公司
• 主分類號: G02F1/29
• 分類號: G02F1/29;G02F1/133;G02F1/1343;G02F1/1337;G02B27/22;H04N13/00
• 代理公司: 南京天華專利代理有限責任公司 32218
• 代理人: 夏平

技術(shù)領(lǐng)域

?本發(fā)明涉及立體顯示裝置技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種能夠?qū)崿F(xiàn)二維顯示與三維顯示之間自由轉(zhuǎn)換并且可以在二維觀測平面內(nèi)有效優(yōu)化觀測視角的立體顯示裝置，具體地說是一種視角優(yōu)化的電驅(qū)動液晶透鏡及其立體顯示裝置。

背景技術(shù)

現(xiàn)今立體顯示裝置越來越為大眾所熟悉，它主要是通過一定的處理使觀察者形成立體視覺。所謂立體視覺，即雙眼觀察事物可以分辨物體遠近形態(tài)的感覺，通過對左右眼分別接收不同的影像，在大腦重疊后感知到物體的層次感和景深，從而體驗到物體的立體感覺。因此，立體顯示裝置需要將左眼與右眼信號進行分離并分別被人的左眼和右眼獨立接收，從而可以讓觀察者形成物體的立體效果，完成立體顯示。

目前，立體顯示裝置發(fā)展至今大致可以分為眼鏡式立體顯示裝置和裸眼式立體顯示裝置。顧名思義，眼鏡式立體顯示裝置的觀察者需要佩戴響應(yīng)設(shè)計類型的眼鏡從而獲得立體視覺效果；而裸眼式立體顯示裝置的觀察者則無需佩戴任何附加配件，如正常觀看一般于立體顯示裝置前即可獲得立體視覺效果，由于裸眼式觀測的方便性，目前正在越來越多地被研究討論。

裸眼式立體顯示裝置的技術(shù)方法有多種，包括透鏡陣列、視差屏障、深度融合、指向背光等方法對左右眼信息進行空間分離。透鏡陣列式立體顯示裝置是將透鏡陣列設(shè)置于顯示面板與觀察者之間，一般貼附于顯示器前，主要基于光學(xué)折射原理對透過顯示器的光線進行傳播方向的改變，從而實現(xiàn)左右眼信息的分離。傳統(tǒng)的透鏡陣列采用折射率大于空氣的透明材料，通過設(shè)計透鏡外形曲面，利用微透鏡技術(shù)形成固定的光學(xué)元件置于顯示器前，從而實現(xiàn)三維立體視覺效果。由于該透鏡陣列為固定光學(xué)面的元件，故無法實現(xiàn)2D/3D轉(zhuǎn)換功能。因此，一種由電驅(qū)動液晶代替該固定關(guān)系元件的電驅(qū)動液晶透鏡正在越來越被重視，此液晶透鏡不僅可以實現(xiàn)等效的聚焦透鏡陣列，還可以實現(xiàn)2D/3D的轉(zhuǎn)換。

電驅(qū)動液晶透鏡由上下玻璃基板、框膠以及填充于玻璃基板間的液晶構(gòu)成，液晶及上下玻璃基板間分別有電極驅(qū)動，附圖1、附圖2示例了電驅(qū)動液晶透鏡的工作原理。附圖1為電驅(qū)動液晶透鏡二維顯示時的工作原理示意圖，該電驅(qū)動液晶透鏡有相對設(shè)置的第一基板11和第二基板12組成，第一基板11和第二基板12的相對面上分別設(shè)有第一電極13和第二電極14，第一電極13和第二電極14之間填充有液晶層17，當顯示平面內(nèi)不施加外部電壓或施加電壓相同時，液晶層17中的液晶均保持相同的狀態(tài)，經(jīng)過液晶透鏡疊加的位相差相同，光路傳播不發(fā)生改變，則可以實現(xiàn)二維顯示；附圖2為電驅(qū)動液晶透鏡二維顯示時的工作原理示意圖，其結(jié)構(gòu)與圖1相同，當顯示平面內(nèi)施加不同的電壓，改變了電場的分布，從而使得液晶層17中的液晶存在著不同的狀態(tài)而形成類似于聚焦透鏡的有效折射率變化，經(jīng)過液晶透鏡的光線將根據(jù)折射率的不同而被改變傳播方向，從而可以實現(xiàn)三維顯示。

目前的立體顯示裝置中采用的電驅(qū)動液晶透鏡可實現(xiàn)多視場（multi-view）的三維觀測，即通過設(shè)計電極間距、折射率變化曲線等可以實現(xiàn)多人多點同時感受三維視覺效果。但由于現(xiàn)有電驅(qū)動液晶透鏡中的電極一般設(shè)計為直線條狀，因此這種多人多點僅在一維方向展開，在整個二維觀測平面內(nèi)并不能完全有效的實現(xiàn)視角優(yōu)化。現(xiàn)有電驅(qū)動液晶透鏡中的電極設(shè)計如附圖3所示。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是針對現(xiàn)有的電驅(qū)動液晶透鏡難以在整個二維觀測平面內(nèi)使所有人得到較好三維視覺效果的缺陷，提供了一種視角優(yōu)化的電驅(qū)動液晶透鏡及其立體顯示裝置。

本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案解決的：

一種視角優(yōu)化的電驅(qū)動液晶透鏡，該電驅(qū)動液晶透鏡包括第一基板和相互面對設(shè)置的第二基板，第一基板與第二基板的相對面上分別設(shè)有第一電極和第二電極，第一電極和第二電極之間設(shè)有液晶層，所述的第一電極和液晶層之間設(shè)有第一配向?qū)樱诙姌O和液晶層之間設(shè)有第二配向?qū)樱凰龅牡谝浑姌O在寬度方向上等距設(shè)置在第一基板上，第一基板上的第一電極呈折線在長度方向上延伸。

所述的第一電極呈波狀折線在長度方向上延伸。

所述的第一電極的波長小于或等于二分之一第一電極的長度。

所述第一電極的折線夾角大小位于90-180°之間。

所述的第一電極和第二電極采用氧化銦錫或氧化銦鋅制成。

所述的第二電極整面設(shè)置在第二基板與第一基板的對應(yīng)面上。

所述的液晶層采用正性液晶材料或者負性液晶材料制成。

根據(jù)本發(fā)明的另一方面，一種立體顯示裝置包括上述的電驅(qū)動液晶透鏡、液晶顯示面板和背光模組，用于顯示圖像的液晶顯示面板位于該電驅(qū)動液晶透鏡的下側(cè)并位于向液晶顯示面板提供光源的背光模組的上側(cè)。