本發(fā)明涉及立體顯示領(lǐng)域，尤其涉及一種液晶透鏡及立體顯示裝置。

背景技術(shù)：

隨著裸眼3d技術(shù)的發(fā)展，液晶透鏡技術(shù)也得到了很好的發(fā)展，液晶透鏡是一種利用液晶分子雙折射特性以及隨電場(chǎng)分布變化排列特性讓光束聚焦或是發(fā)散的光學(xué)組件，可通過改變驅(qū)動(dòng)電壓來(lái)改變液晶分子的排列方向，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)調(diào)變焦距的效果，可在小空間內(nèi)達(dá)到有效的光學(xué)變焦效果，給用戶的使用帶來(lái)極大的方便。

但是目前的液晶透鏡技術(shù)只能在橫屏方向進(jìn)行3d觀看，而人們?cè)谌粘Ｊ褂眠^程中也會(huì)采用采用縱屏的方式觀看圖片或者視頻，但在縱屏方向無(wú)法進(jìn)行3d觀看，不能滿足用戶的3d觀看需求。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明提供了一種液晶透鏡及立體顯示裝置，解決了現(xiàn)有技術(shù)中的液晶透鏡技術(shù)不能支持兩個(gè)方向的3d顯示問題。

依據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供了一種液晶透鏡，包括：相對(duì)設(shè)置的第一基板和第二基板，以及位于第一基板與第二基板之間的液晶層；其中，

第一基板靠近液晶層的一面設(shè)置有多個(gè)條形的第一電極，且第一電極在顯示面板的像素單元上的投影與像素單元的一邊呈第一角度；

第二基板靠近液晶層的一面設(shè)置有多個(gè)條形的第二電極，且第二電極在顯示面板的像素單元上的投影與像素單元的一邊呈第二角度。

其中，第一電極的寬度與第一電極及其相鄰的第一電極之間的距離的比例為0.7至3。

其中，多個(gè)第一電極之間相互平行，多個(gè)第二電極之間相互平行。

其中，為位于不同位置的第一電極施加強(qiáng)度不同的第一電壓，并為第二電極施加強(qiáng)度相同的第二電壓時(shí)，第二電壓與第一電壓之間的電壓差形成第一電極與第二電極之間的第一電場(chǎng)，液晶層的液晶分子排列方向形成多個(gè)橫置透鏡單元；其中，第一電壓的強(qiáng)度由所述橫置透鏡單元的中心到橫置透鏡單元的兩端依次增強(qiáng)。

其中，第二電壓與第一電壓之間的電壓差，由橫置透鏡單元的中心到橫置透鏡單元的兩端依次升高。

其中，為第一電極施加強(qiáng)度相同第三電壓，且為位于不同位置的第二電極施加強(qiáng)度不同的第四電壓時(shí)，第三電壓與第四電壓之間的電壓差形成第一電極與第二電極之間的第二電場(chǎng)，液晶層的液晶分子排列方向形成多個(gè)縱置透鏡單元；其中，第四電壓的強(qiáng)度由縱置透鏡單元的中心到橫置透鏡單元的兩端依次增強(qiáng)。

其中，第三電壓與第四電壓之間的電壓差由縱置透鏡單元的中心到橫置透鏡單元的兩端依次升高。

其中，為第一電極施加強(qiáng)度相同的第五電壓，為第二電極施加強(qiáng)度相同的第六電壓時(shí)，第五電壓與第六電壓之間的電壓差形成第三電場(chǎng)，液晶層的液晶分子的排布方向一致。

其中，液晶透鏡還包括：設(shè)置于第一電極與第一基板之間的第三電極，以及設(shè)置于第二電極與第二基板之間的第四電極，第三電極與第四電極之間產(chǎn)生第四電場(chǎng)，液晶層的液晶分子的排布方向一致。

其中，第三電極與第四電極均為板狀電極。

依據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)方面，還提供了一種立體顯示裝置，包括如上所述的液晶透鏡。

本發(fā)明的實(shí)施例的有益效果是：

本發(fā)明的液晶透鏡的上下兩層電極均采用多電極結(jié)構(gòu)，在3d顯示時(shí)對(duì)其進(jìn)行分別控制，當(dāng)屏幕處于橫屏和縱屏?xí)r，上下兩層電極的施加電壓不同，從而形成不同的透鏡效果，實(shí)現(xiàn)在橫置和縱置的情況下均支持立體顯示效果，滿足用戶的立體顯示需求。此外，該液晶透鏡的上下兩層電極根據(jù)像素單元的排布傾斜一定角度，以消除摩爾紋影響，提高立體顯示效果和觀看舒適度。

附圖說明

圖1表示本發(fā)明的液晶透鏡的結(jié)構(gòu)示意圖一；

圖2表示本發(fā)明的液晶透鏡第一電極的排布示意圖；

圖3表示本發(fā)明的液晶透鏡第二電極的排布示意圖；

圖4表示本發(fā)明的液晶透鏡在3d顯示時(shí)的結(jié)構(gòu)示意圖一；

圖5表示本發(fā)明的液晶透鏡在3d顯示時(shí)的結(jié)構(gòu)示意圖二；

圖6表示本發(fā)明的液晶透鏡在2d顯示時(shí)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖7表示本發(fā)明的液晶透鏡的結(jié)構(gòu)示意圖二。

其中圖中：1、第一基板，2、第二基板，3、液晶層，4、像素單元，5、第一電極，6、第二電極，7、第三電極，8、第四電極。

具體實(shí)施方式

下面將參照附圖更詳細(xì)地描述本發(fā)明的示例性實(shí)施例。雖然附圖中顯示了本發(fā)明的示例性實(shí)施例，然而應(yīng)當(dāng)理解，可以以各種形式實(shí)現(xiàn)本發(fā)明而不應(yīng)被這里闡述的實(shí)施例所限制。相反，提供這些實(shí)施例是為了能夠更透徹地理解本發(fā)明，并且能夠?qū)⒈景l(fā)明的范圍完整的傳達(dá)給本領(lǐng)域的技術(shù)人員。

實(shí)施例一

如圖1至圖3所示，本發(fā)明的實(shí)施例提供了一種液晶透鏡，包括：相對(duì)設(shè)置的第一基板1和第二基板2，以及位于第一基板1和第二基板2之間的液晶層3，該液晶層3由多個(gè)液晶分子構(gòu)成。其中，第一基板1靠近液晶層3的一面設(shè)置有多個(gè)條形的第一電極5，且第一電極5在顯示面板的像素單元4上的投影與像素單元4的一邊呈第一角度；第二基板2靠近液晶層3的一面設(shè)置有多個(gè)條形的第二電極6，且第二電極6在顯示面板的像素單元4上的投影與像素單元4的一邊呈第二角度。其中，像素單元4的排列方向包括：與第一方向平行的第一排列方向，以及與第一方向垂直的第二排列方向。具體地，第一電極5在顯示面板的像素單元4上的投影與像素單元4的第一排列方向呈第一角度，第二電極6在顯示面板的像素單元4上的投影與像素單元4的第一排列方向呈第二角度。將第一電極5和第二電極6與像素單元4的排列方向傾斜一定 角度，可使得每個(gè)透鏡單元在第一排列方向和第二排列方向都能分光，使得屏幕在橫縱翻轉(zhuǎn)切換時(shí)均能呈現(xiàn)清晰的立體效果；此外，還可以消除摩爾紋的影響，改善立體顯示效果。當(dāng)液晶透鏡用于立體顯示時(shí)，分別為第一電極5和第二電極6施加不同的電壓，以在第一基板1和第二基板2之間形成電勢(shì)差，從而驅(qū)動(dòng)液晶層3的液晶分子發(fā)生一定偏轉(zhuǎn)，形成折射率漸變的液晶透鏡單元，液晶透鏡單元可對(duì)光線進(jìn)行調(diào)整，以呈現(xiàn)立體圖像。其中，由于顯示屏幕橫置和縱置時(shí)的長(zhǎng)寬比例不同，因此第一電極5和第二電極6的排布方向和排布角度不同，即第一電極5與第二電極6之間互不平行。

其中，當(dāng)顯示屏幕橫置或縱置時(shí)，第一電極5和第二電極6的作用不同，且對(duì)其施加的電壓也不相同，假設(shè)當(dāng)屏幕處于橫屏?xí)r，將第一電極5作為驅(qū)動(dòng)電極，將第二電極6作為公共電極，并分別對(duì)其施加不同的電壓，以驅(qū)動(dòng)液晶層3的液晶分子發(fā)生偏轉(zhuǎn)，形成透鏡單元，實(shí)現(xiàn)橫置立體顯示效果。當(dāng)屏幕的放置位置發(fā)生改變，即橫屏變?yōu)榭v屏?xí)r，將第一電極5作為公共電極，將第二電極6作為驅(qū)動(dòng)電極，并分別對(duì)其施加不同的電壓，以驅(qū)動(dòng)液晶層3的液晶分子發(fā)生偏轉(zhuǎn)，形成透鏡單元，實(shí)現(xiàn)縱置立體顯示效果。值得指出的是，顯示屏幕橫置或縱置對(duì)應(yīng)的驅(qū)動(dòng)電極和公共電極可以互換，只需施加電壓滿足透鏡需求即可。

其中，多個(gè)第一電極5之間相互間隔設(shè)置在第一基板1上，多個(gè)第二電極6之間相互間隔設(shè)置在第二基板2上，即相鄰兩個(gè)第一電極5或兩個(gè)第二電極6之間均間隔有一定距離。由于第一電極5和第二電極6均有可能作為公共電極和驅(qū)動(dòng)電極，為了保證顯示屏幕橫置或縱置的立體顯示效果，電極的寬度以及相鄰電極之間的距離需要滿足一定要求，并按照周期進(jìn)行排列。經(jīng)試驗(yàn)得出，電極寬度要比電極間距大一些，一般情況下，電極寬度與電極間距的比例大于0.7小于3即可。也就是說，第一電極5的寬度與第一電極5及其相鄰的第一電極5之間的距離的比例為0.7至3，同理第二電極6的寬度與第二電極6及其相鄰地第二電極6之間的距離的比例為0.7至3。優(yōu)選地，電極寬度與電極間距的比例為1至1.5時(shí)，立體顯示效果較好。

具體地，多個(gè)第一電極5之間相互平行，多個(gè)第二電極6之間相互平行，但由于顯示屏幕橫置和縱置時(shí)的長(zhǎng)寬比例不同，且像素單元4排布方向不同， 因此為提高橫置和縱置的立體顯示效果，第一電極5與第二電極6的排布方向不同，即上述第一角度與第二角度不同。也就是說，雖然多個(gè)第一電極5或多個(gè)第二電極6之間相互平行，按照統(tǒng)一的角度延伸排布，但第一電極5與第二電極6之間不存在相互平行關(guān)系。

以上對(duì)本發(fā)明的液晶透鏡的結(jié)構(gòu)做出了簡(jiǎn)單介紹，下面將結(jié)合具體應(yīng)用場(chǎng)景對(duì)其加電方式和立體顯示做進(jìn)一步地解釋說明。

具體地，如圖4所示，當(dāng)顯示屏幕橫置時(shí)，第一電極5作為驅(qū)動(dòng)電極，位于不同位置的第一電極5被施加強(qiáng)度不同的第一電壓，第二電極6作為公共電極，為其施加強(qiáng)度相同的第二電壓，第二電壓與第一電壓之間的電壓差形成了第一電極5與第二電極6之間的第一電場(chǎng)，即在第一基板1和第二基板2之間形成有第一電場(chǎng)，在第一電場(chǎng)的驅(qū)動(dòng)作用下，液晶層3的液晶分子的排布方向發(fā)生偏轉(zhuǎn)，且偏轉(zhuǎn)方向和角度不盡相同，因此形成多個(gè)橫置透鏡單元；值得指出的是，為第一電極5施加的第一電壓的強(qiáng)度由橫置透鏡單元的中心到兩端依次增強(qiáng)；且沿橫置透鏡單元的中心兩邊對(duì)稱的第一電極5所施加的電壓強(qiáng)度相等，可對(duì)其采用統(tǒng)一加壓，或分別進(jìn)行加壓。

其中，橫置透鏡單元的電極按照中心對(duì)稱的方式分布，第二電壓與第一電壓之間的電壓差，由橫置透鏡單元的中心到橫置透鏡單元的兩端依次升高，即第一電場(chǎng)的強(qiáng)度由橫置透鏡單元的中心到兩端依次增強(qiáng)。

具體地，如圖5所示，當(dāng)顯示屏幕縱置時(shí)，第一電極5作為公共電極，為其施加強(qiáng)度相同的第三電壓，第二電極6作為驅(qū)動(dòng)電極，位于不同位置處的第二電極6被施加強(qiáng)度不同的第四電壓，第三電壓與第四電壓之間的電壓差形成了第一電極5與第二電極6之間的第二電場(chǎng)，即在第一基板1和第二基板2之間形成有第二電場(chǎng)，在第二電場(chǎng)的驅(qū)動(dòng)作用下，液晶層3的液晶分子的排布方向發(fā)生偏轉(zhuǎn)，且偏轉(zhuǎn)方向和角度不盡相同，因此形成多個(gè)縱置透鏡單元；值得指出的是，為第二電極6施加的第四電壓的強(qiáng)度由縱置透鏡單元的中心到兩端依次增強(qiáng)；且沿縱置透鏡單元的中心兩邊對(duì)稱的第二電極6所施加的電壓強(qiáng)度相等，可對(duì)其采用統(tǒng)一加壓，或分別進(jìn)行加壓。

其中，縱置透鏡單元的電極按照中心對(duì)稱的方式分布，第三電壓與第四電壓之間的電壓差，由縱置透鏡單元的中心到縱置透鏡單元的兩端依次升高，即 第二電場(chǎng)的強(qiáng)度由橫置透鏡單元的中心到兩端依次增強(qiáng)。值得指出的是，沿縱置透鏡單元的中心兩邊對(duì)稱的電極所施加的電壓強(qiáng)度相等，可對(duì)其采用統(tǒng)一加壓，或分別進(jìn)行加壓。

由圖4和圖5可以看出，當(dāng)顯示屏幕處于橫置和縱置狀態(tài)時(shí)，第一電場(chǎng)和第二電場(chǎng)的方向不同，因此液晶層3的液晶分子的偏移方向不同，形成的透鏡單元的方向不同。

為了進(jìn)一步說明，本實(shí)施例以5.5寸1080p的顯示屏幕為例，在顯示屏幕橫置時(shí)，橫置透鏡單元的長(zhǎng)度設(shè)計(jì)為210微米，角度為左傾72°，對(duì)應(yīng)的第一電極5和第二電極6的電極寬度為16微米，相鄰兩個(gè)第一電極5之間的距離或相鄰兩個(gè)第二電極6之間的距離為14微米，即7個(gè)相鄰第一電極5和第二電極6之間的液晶分子構(gòu)建為一個(gè)橫置透鏡單元，并以橫置透鏡單元的中心對(duì)稱加壓，對(duì)稱的第一電極5施加的電壓相等；在顯示屏幕縱置時(shí)，縱置透鏡單元的長(zhǎng)度為192微米，角度為右傾60°，對(duì)應(yīng)的第一電極5和第二電極6的電極寬度為16微米，相鄰兩個(gè)第一電極5之間的距離或相鄰兩個(gè)第二電極6之間的距離為16微米，即6個(gè)相鄰第一電極5和第二電極6之間的液晶分子構(gòu)建為一個(gè)橫置透鏡單元，并以縱置透鏡單元的中心對(duì)稱加壓，對(duì)稱的第二電極6施加的電壓相等?；蛘撸?/p>

在顯示屏幕橫置時(shí)，橫置透鏡單元的長(zhǎng)度設(shè)計(jì)為192微米，角度為左傾72°，對(duì)應(yīng)的第一電極5和第二電極6的電極寬度為16微米，相鄰兩個(gè)第一電極5之間的距離或相鄰兩個(gè)第二電極6之間的距離為16微米，即6個(gè)相鄰第一電極5和第二電極6之間的液晶分子構(gòu)建為一個(gè)橫置透鏡單元，并以橫置透鏡單元的中心對(duì)稱加壓，對(duì)稱的第一電極5施加的電壓相等；在顯示屏幕縱置時(shí)，縱置透鏡單元的長(zhǎng)度為192微米，角度為右傾60°，對(duì)應(yīng)的第一電極5和第二電極6的電極寬度為16微米，相鄰兩個(gè)第一電極5之間的距離或相鄰兩個(gè)第二電極6之間的距離為16微米，即6個(gè)相鄰第一電極5和第二電極6之間的液晶分子構(gòu)建為一個(gè)橫置透鏡單元，并以縱置透鏡單元的中心對(duì)稱加壓，對(duì)稱的第二電極6施加的電壓相等。值得指出的是，橫置透鏡單元或縱置透鏡單元的設(shè)計(jì)長(zhǎng)度及傾角是依據(jù)像素單元4的排布以及觀看距離設(shè)計(jì)的，與顯示屏幕的大小沒有很大關(guān)系。

進(jìn)一步地，在顯示屏幕進(jìn)行2d顯示的時(shí)候，可能會(huì)存在spacer的彩點(diǎn)現(xiàn)象，為了盡可能避免這種不良影響，如圖6所示，本發(fā)明的實(shí)施例對(duì)第一電極5和第二電極6分別加以不同強(qiáng)度的電壓，以在兩層電極間形成一定的電壓差，消除spacer的彩點(diǎn)現(xiàn)象。具體地，為第一電極5施加強(qiáng)度相同的第五電壓，為第二電極6施加強(qiáng)度相同的第六電壓，第五電壓與第六電壓之間的電壓差形成相對(duì)均勻的第三電場(chǎng)，在第三電場(chǎng)的作用下，液晶層3的各個(gè)液晶分子的偏轉(zhuǎn)方向及角度均相同，即液晶分子的排布方向一致，因此液晶層3不會(huì)形成透鏡單元，不具備透鏡效果。

由于顯示屏幕橫置和縱置時(shí)的加電方式會(huì)出現(xiàn)一定的不同，并且在橫置或縱置的狀態(tài)下會(huì)出現(xiàn)2d和3d兩種狀態(tài)，因此需要后臺(tái)進(jìn)行判定進(jìn)而給出相應(yīng)的控制電壓。

例如：顯示屏幕由橫置加電2d到橫置3d狀態(tài)，需要一個(gè)狀態(tài)的判定，然后再進(jìn)行電壓的切換處理；由橫置2d到縱置3d狀態(tài)，需要一個(gè)狀態(tài)的判定，然后再進(jìn)行電壓的切換處理；屏幕由橫置2d到縱置2d的情況，可以不做電壓上的切換處理；如果由橫置的3d到縱置3d狀態(tài)，需要在電壓上進(jìn)行一定的切換處理；如果由橫置3d到橫置2d狀態(tài)，需要一個(gè)狀態(tài)的判定，然后再進(jìn)行電壓的切換處理；如果由橫置3d到縱置2d狀態(tài)，需要一個(gè)狀態(tài)的判定，然后再進(jìn)行電壓的切換處理；以上幾種情況反之，亦然。這些切換處理會(huì)包含有一個(gè)中間電壓狀態(tài)，以使這些狀態(tài)可以得到快速的切換。

實(shí)施例二

在實(shí)施例一的基礎(chǔ)上，本實(shí)施例二對(duì)本發(fā)明的液晶透鏡做了進(jìn)一步地改進(jìn)。

具體地，如圖7所示，該液晶透鏡還包括：設(shè)置于第一電極5與第一基板1之間的第三電極7，以及設(shè)置于第二電極6與第二基板2之間的第四電極8，第三電極7與第四電極8之間產(chǎn)生相對(duì)均勻的第四電場(chǎng)，在第四電場(chǎng)的作用下，液晶層3的各個(gè)液晶分子的偏轉(zhuǎn)方向及角度均相同，即液晶分子的排布方向一致，因此液晶層3不會(huì)形成透鏡單元，不具備透鏡效果。其中，第三電極7和第四電極8均為板狀電極，即面電極，對(duì)第三電極7和第四電極8施加一定的電壓，以在第一基板1和第二基板2之間形成一均勻的第四電場(chǎng)，從而驅(qū)動(dòng)液晶分子偏移相同角度，實(shí)現(xiàn)2d顯示。即，在2d顯示時(shí)，對(duì)第三電極7和 第四電極8施加一定的電壓，在第一基板1和第二基板2之間形成一均勻的第四電場(chǎng)時(shí)，對(duì)第一電極5和第二電極6懸空或施加相同的電壓；在3d顯示時(shí)，對(duì)第一電極5和第二電極6施加一定的電壓，在第一基板1和第二基板2之間形成第一電場(chǎng)或第二電場(chǎng)時(shí)，對(duì)第三電極7和第四電極8懸空或施加相同的電壓。

綜上，本發(fā)明的液晶透鏡的上下兩層電極均采用多電極結(jié)構(gòu)，在3d顯示時(shí)對(duì)其進(jìn)行分別控制，當(dāng)屏幕處于橫屏和縱屏?xí)r，上下兩層電極的施加電壓不同，從而形成不同的透鏡效果，實(shí)現(xiàn)在橫置和縱置的情況下均支持立體顯示效果，滿足用戶的立體顯示需求。此外，該液晶透鏡的上下兩層電極根據(jù)像素單元的排布傾斜一定角度，以消除摩爾紋影響，提高立體顯示效果和觀看舒適度。

依據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的另一個(gè)方面，還提供了一種立體顯示裝置，包括如上所述的液晶透鏡，以及其他相關(guān)外圍電路或模塊。需要說明的是，上述實(shí)施例中所有實(shí)現(xiàn)方式均適用于該立體顯示裝置的實(shí)施例中，也能達(dá)到相同的技術(shù)效果。

以上所述的是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通人員來(lái)說，在不脫離本發(fā)明所述的原理前提下還可以作出若干改進(jìn)和潤(rùn)飾，這些改進(jìn)和潤(rùn)飾也在本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。