專利名稱：一種立體顯示裝置、液晶透鏡及其驅(qū)動方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及液晶顯示技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種立體顯示裝置、液晶透鏡及其驅(qū)動方法。
背景技術(shù)：
隨著液晶顯示技術(shù)的日益成熟，立體顯示技術(shù)也得到了蓬勃發(fā)展。立體顯示技術(shù)主要分為眼鏡式和裸眼式兩大類。眼鏡式立體顯示技術(shù)通常需要用戶佩戴特制的眼鏡才能觀看到立體影像，這不僅使用戶需要額外花費金錢購買眼鏡，并且佩戴眼鏡也會影響用戶觀看的舒適度，對于推動立體顯示的普及而言，眼鏡無疑是一大障礙。而裸眼式立體顯示技術(shù)則擺脫了眼鏡的束縛，不需要額外的設(shè)備即可使用戶觀看到立體影像，因此更受用戶和商家的歡迎。
裸眼式立體顯示器一般采用斜向柱狀透鏡陣列實現(xiàn)立體顯示，由于柱狀透鏡不會遮擋背光，因此能提高立體顯示亮度分布的均勻性，顯示效果更佳。現(xiàn)有技術(shù)中，為了使立體顯示器兼容2D和3D顯示，通常使用液晶透鏡來形成斜向柱狀透鏡。如圖I所示，液晶透鏡在顯示屏11上形成多個斜向柱狀透鏡12，從而使左眼所需的圖像經(jīng)過斜向柱狀透鏡12折射至左眼的方向而右眼所需的圖像經(jīng)過斜向柱狀透鏡12折射至右眼的方向，以達到3D顯示效果。對于液晶透鏡的立體顯示器而言，其液晶透鏡一般只在3D顯示模式下才工作，在2D顯示模式下液晶透鏡的作用如同平面鏡的作用一樣，而2D圖像的光線從顯示屏11射出后，還需經(jīng)過液晶透鏡才射出，在一定程度上會增加光損耗，使得2D顯示模式的亮度有所降低。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明主要解決的技術(shù)問題是提供一種立體顯示裝置、液晶透鏡及其驅(qū)動方法，能夠在滿足現(xiàn)有3D顯示模式需求的同時，提高2D顯示模式下的亮度，進而提高顯示效果。為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的一個技術(shù)方案是提供一種立體顯示裝置，包括顯不面板，顯不面板包括沿第一方向和與第一方向垂直的第二方向以陣列方式排列的多個像素單元；液晶透鏡，液晶透鏡設(shè)置于多個像素單元上方，且包括相對設(shè)置的第一電極層和第二電極層以及設(shè)置于第一電極層和第二電極層之間的液晶層，第一電極層包括沿第一方向或第二方向延伸且彼此平行設(shè)置的多個第一電極條，第二電極層包括相對第一電極條傾斜延伸且彼此平行設(shè)置的多個第二電極條。其中，液晶透鏡進一步包括電壓供給裝置，電壓供給裝置在3D顯示模式下在多個第一電極條上施加第一公共電壓，并在第二電極條上施加第一驅(qū)動電壓，以使液晶層形成沿第二電極條設(shè)置的多個第一柱狀透鏡單元，電壓供給裝置在2D顯示模式下在多個第一電極條上施加第二驅(qū)動電壓，并在第二電極條上施加第二公共電壓，以使液晶層形成沿第一電極條設(shè)置的多個第二柱狀透鏡單元。其中，在3D顯示模式下，施加于相鄰兩個第二電極條上的第一驅(qū)動電壓的電壓值互不相同，在2D顯示模式下，施加于相鄰兩個第一電極條上的第二驅(qū)動電壓的電壓值互不相同。其中，第一方向為顯示面板的行方向，第二方向為顯示面板的列方向。其中，多個第一電極條沿行方向延伸。其中，多個第二電極條的延伸方向相對于列方向的傾斜角度小于45度。為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的另一個技術(shù)方案是提供一種液晶透鏡，包括相對設(shè)置的第一電極層和第二電極層以及設(shè)置于第一電極層和第二電極層之間的液晶層，第一電極層包括沿預(yù)定方向延伸且彼此平行設(shè)置的多個第一電極條，第二電極層包括相對第一電極條傾斜延伸且彼此平行設(shè)置的多個第二電極條。 其中，液晶透鏡進一步包括電壓供給裝置，電壓供給裝置在3D顯示模式下在多個第一電極條上施加第一公共電壓，并在第二電極條上施加第一驅(qū)動電壓，以使液晶層形成沿第二電極條設(shè)置的多個第一柱狀透鏡單元，電壓供給裝置在2D顯示模式下在多個第一電極條上施加第二驅(qū)動電壓，并在第二電極條上施加第二公共電壓，以使液晶層形成沿第一電極條設(shè)置的多個第二柱狀透鏡單元。其中，在3D顯示模式下，施加于相鄰兩個第二電極條上的第一驅(qū)動電壓的電壓值互不相同，在2D顯示模式下，施加于相鄰兩個第一電極條上的第二驅(qū)動電壓的電壓值互不相同。為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的又一個技術(shù)方案是提供一種液晶透鏡的驅(qū)動方法，液晶透鏡包括相對設(shè)置的第一電極層和第二電極層以及設(shè)置于第一電極層和第二電極層之間的液晶層，第一電極層包括沿預(yù)定方向延伸且彼此平行設(shè)置的多個第一電極條，第二電極層包括相對第一電極條傾斜延伸且彼此平行設(shè)置的多個第二電極條，其特征在于，驅(qū)動方法包括在3D顯示模式下在多個第一電極條上施加第一公共電壓，并在第二電極條上施加第一驅(qū)動電壓，以使液晶層形成沿第二電極條設(shè)置的多個第一柱狀透鏡單元；在2D顯示模式下在多個第一電極條上施加第二驅(qū)動電壓，并在第二電極條上施加第二公共電壓，以使液晶層形成沿第一電極條設(shè)置的多個第二柱狀透鏡單元。本發(fā)明的有益效果是本發(fā)明的立體顯示裝置中，由于液晶透鏡的第一電極層和第二電極層分別包括彼此傾斜延伸的多個第一電極條和多個第二電極條。通過上述結(jié)構(gòu)，能夠?qū)?yīng)于3D顯示模式和2D顯示模式分別產(chǎn)生沿第二電極條設(shè)置的第一柱狀透鏡單元以及沿第一電極條設(shè)置的第二柱狀透鏡單元，在滿足現(xiàn)有3D顯示模式需求的同時，提高2D顯示模式下的亮度。


圖I是現(xiàn)有技術(shù)中一種立體顯示裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本發(fā)明立體顯示裝置的一實施方式的俯視圖；圖3是圖2中的立體顯示裝置沿AA’方向的截面示意圖；圖4是圖2中的液晶透鏡在3D顯示模式下形成的第一柱狀透鏡單元的一實施方式的示意圖；圖5是圖4中的第一柱狀透鏡單元的形成原理圖；圖6是圖2中的立體顯示裝置沿BB’方向的截面示意圖7是圖2中的液晶透鏡在2D顯示模式下形成的第二柱狀透鏡單元的一實施方式的示意圖；圖8是圖7中的第二柱狀透鏡單元的形成原理圖；圖9是本發(fā)明立體顯示裝置的另一實施方式的俯視圖。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖和實施方式對本發(fā)明進行詳細描述。參閱圖2和圖3，本發(fā)明立體顯示裝置的一實施方式中，立體顯示裝置包括顯示面板101和液晶透鏡102。其中，顯示面板101包括沿第一方向X和與第一方向X垂直的第二方向I以陣列方式排列的多個像素單元1011。本實施方式中，第一方向X為顯示面板101的行方向，第二方向I為顯示面板101的列方向。液晶透鏡102設(shè)置在顯示面板101顯示面的一側(cè)，位于多個像素單元1011的上方，以使得顯示面板101的圖像光線經(jīng)過液晶透鏡 102射出。液晶透鏡102包括相對設(shè)置的第一基板1021和第二基板1022，以及相對設(shè)置的第一電極層1023和第二電極層1024,第一電極層1023位于第一基板1021面對第二基板1022 —側(cè),第二電極層1024位于第二基板1022面對第一基板1021 —側(cè)。液晶透鏡102還包括設(shè)置在第一電極層1023和第二電極層1024之間的液晶層1025。其中，第一電極層1023包括沿第一方向X延伸并且沿第二方向y彼此平行排列的多個第一電極條10231,第二電極層1024包括相對于第一電極條10231傾斜延伸并且沿第一方向X彼此平行排列的多個第二電極條10241。如圖2所示，多個第一電極條10231沿第一方向X延伸且位于對應(yīng)像素單元1011的行分界處的位置，相鄰兩個第一電極條10231在第二方向y上間隔一個像素單元1011。多個第二電極條10241 (圖中只示出部分的第二電極條10241)相對于第二方向y傾斜，并且其傾斜角度優(yōu)選小于45度。本實施方式中，第二電極條10241相對于第二方向I的傾斜角度為30度，在其他實施方式中，可以是其他的角度值，如25度、28度或35度等，此處不進行具體限制，可根據(jù)實際顯示需要進行調(diào)整。本實施方式的液晶透鏡102，既可以使用戶無需佩戴眼鏡即可觀看到3D立體顯示效果，同時也能提高2D顯示模式下的亮度。具體地，液晶透鏡102進一步還包括電壓供給裝置1026。在3D顯示模式下，電壓供給裝置1026在多個第一電極條10231上施加3D顯示所需的第一公共電壓Vcl，并在第二電極條10241上施加3D顯示所需的第一驅(qū)動電壓。并且，優(yōu)選地，相鄰兩個第二電極條10241的第一驅(qū)動電壓的電壓值互不相同，以使得相鄰兩個第二電極條10241與第一電極條10231之間形成不同的電壓差。進一步如圖4所示，通過施加上述電壓可在液晶層1025形成沿第二電極條10241設(shè)置的多個第一柱狀透鏡單元103。舉例而言，如圖5所示，對于依序排列的三條第二電極條10241，使中間的第二電極條10241的第一驅(qū)動電壓的電壓值VO小于與其相鄰的左右兩側(cè)的第二電極條10241的第一驅(qū)動電壓的電壓值VI，由此使得第一電極條10231與中間的第二電極條10241之間的電壓差小于第一電極條10231與左右兩側(cè)的第二電極條10241之間的電壓差。該電壓差在液晶層1025內(nèi)產(chǎn)生以中間的第二電極條10241為中心且以左右兩側(cè)的第二電極條10241為邊緣的呈中心對稱的電場。液晶層1025內(nèi)的液晶分子10251在該電場的作用下沿電場方向排列，使得在液晶層1025內(nèi)形成如圖4所示的多個第一柱狀透鏡單元103，第一柱狀透鏡單元103和第二電極條10241相對第一電極條10231的傾斜角度和延伸方向相同。在顯示面板101顯示3D圖像時，對應(yīng)于每個第一柱狀透鏡單元103的圖像在經(jīng)過第一柱狀透鏡單元103時，第一柱狀透鏡單元103將左眼所需的圖像信號折射至左眼的方向，將右眼所需的圖像信號折射至右眼的方向，以此實現(xiàn)3D顯示，使觀看者無需佩戴眼鏡也能觀看到立體圖像。同時，由于第一柱狀透鏡單元103傾斜設(shè)置可以有效解決亮度分布不均的現(xiàn)象。請繼續(xù)參閱圖2，并結(jié)合圖6-圖8，在2D顯示模式下，電壓供給裝置1026在多個第一電極條10231上施加2D顯示所需的第二驅(qū)動電壓，并在第二電極條1024上施加2D顯示所需的第二公共電壓Vc2。并且，優(yōu)選使相鄰兩個第一電極條10231的第二驅(qū)動電壓的電壓值互不相同，以使得相鄰兩個第一電極條10231與第二電極條10241之間形成不同的電壓差，以在液晶層1025形成如圖7所示的沿第一電極條10231設(shè)置的多個第二柱狀透鏡單元104。舉例而言，對于依序排列的三條第一電極條10231，使中間的第一電極條10231的第二驅(qū)動電壓的電壓值V2小于與其相鄰的左右兩側(cè)的第一電極條10231的第二驅(qū)動電壓的 電壓值V3，由此使得第二電極條10241與中間的第一電極條10231之間的電壓差小于第二電極條10241與左右兩側(cè)的第一電極條10231之間的電壓差。該電壓差在液晶層1025內(nèi)產(chǎn)生以中間的第一電極條10231為中心且以左右兩側(cè)的第一電極條10231為邊緣的呈中心對稱的電場。液晶層1025內(nèi)的液晶分子10251在該電場的作用下沿電場方向以如圖8所示的方式進行排列，使得在液晶層1025內(nèi)形成如圖7所示的多個第二柱狀透鏡單元104，第二柱狀透鏡單元104與第一方向X平行。當(dāng)顯示面板101顯示2D圖像時，對應(yīng)于每個第二柱狀透鏡單元104的2D圖像在經(jīng)過第二柱狀透鏡單元104時，第二柱狀透鏡單元104將原本平行射出的2D圖像折射至同一個視角，在該視角上能看到更清晰的2D圖像，由此提高了 2D顯示的亮度。值得注意的是，本實施方式的多個第一電極條10231還可以位于對應(yīng)像素單元1011的位置而不僅限于在對應(yīng)像素單元1011的行分界處的位置，并且相鄰兩個第一電極條10231在第二方向y上也可以間隔多個像素單元1011，在此不進行具體限制。綜上所述，本實施方式的立體顯示裝置，通過對第一電極條10231和第二電極條10241施加相應(yīng)的電壓，能夠在滿足3D顯示模式需求的同時提高2D顯示模式下的亮度。參閱圖9，本發(fā)明的立體顯示裝置的另一實施方式中，與上述實施方式的主要區(qū)別在于，液晶透鏡202的多個第一電極條20231沿第二方向y延伸并且沿第一方向x彼此平行排列，第一電極條20231位于對應(yīng)像素單元2011的列分界處的位置，相鄰兩個第一電極條20231在第一方向X上間隔一個像素單元2011。當(dāng)然，第一電極條20231也可以位于其他的位置，并且在第一方向X上也可以間隔多個像素單元2011。在3D顯示模式下和2D顯示模式下，通過對第一電極條20231和第二電極條20241施加相應(yīng)的電壓，使得對應(yīng)形成3D顯示模式下的第一柱狀透鏡單元203和2D顯示模式下的第二柱狀透鏡單元204，以滿足3D顯示模式的需求的同時提高2D顯示模式的亮度。具體的驅(qū)動過程可參考上述實施方式進行，在此不進行一一贅述。本發(fā)明還提供液晶透鏡的一實施方式，液晶透鏡包括相對設(shè)置的第一電極層和第二電極層以及設(shè)置于第一電極層和第二電極層之間的液晶層。其中，第一電極層包括沿預(yù)定方向延伸且彼此平行設(shè)置的多個第一電極條，第二電極層包括相對所述第一電極條傾斜延伸且彼此平行設(shè)置的多個第二電極條。本發(fā)明還提供液晶透鏡的驅(qū)動方法的一實施方式，其中液晶透鏡為上述各實施方式中的液晶透鏡。以圖2所示的液晶透鏡為例進行說明，該驅(qū)動方法包括在3D顯示模式下在多個第一電極條10231上施加第一公共電壓，并在第二電極條10241上施加第一驅(qū)動電壓，以使得液晶層1025形成沿第二電極條10241設(shè)置的多個第一柱狀透鏡單元，以實現(xiàn)3D立體顯示效果；在2D顯示模式下在多個第一電極條10231上施加第二驅(qū)動電壓，并在第二電極條10241上施加第二公共電壓，以使得液晶層1025形成沿第一電極條10231設(shè)置的多個第二柱狀透鏡單元，以提高2D顯示模式下的亮度。以上所述僅為本發(fā)明的實施方式，并非因此限制本發(fā)明的專利范圍，凡是利用本發(fā)明說明書及附圖內(nèi)容所作的等效結(jié)構(gòu)或等效流程變換，或直接或間接運用在其他相關(guān)的 技術(shù)領(lǐng)域，均同理包括在本發(fā)明的專利保護范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種立體顯示裝置，其特征在于，所述立體顯示裝置包括 顯示面板，所述顯示面板包括沿第一方向和與所述第一方向垂直的第二方向以陣列方式排列的多個像素單元； 液晶透鏡，所述液晶透鏡設(shè)置于所述多個像素單元上方，且包括相對設(shè)置的第一電極層和第二電極層以及設(shè)置于所述第一電極層和所述第二電極層之間的液晶層，所述第一電極層包括沿所述第一方向或所述第二方向延伸且彼此平行設(shè)置的多個第一電極條，所述第二電極層包括相對所述第一電極條傾斜延伸且彼此平行設(shè)置的多個第二電極條。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的裝置，其特征在于，所述液晶透鏡進一步包括電壓供給裝置，所述電壓供給裝置在3D顯示模式下在所述多個第一電極條上施加第一公共電壓，并在所述第二電極條上施加第一驅(qū)動電壓，以使所述液晶層形成沿所述第二電極條設(shè)置的多個第一柱狀透鏡單元，所述電壓供給裝置在2D顯示模式下在所述多個第一電極條上施加第二驅(qū)動電壓，并在所述第二電極條上施加第二公共電壓，以使所述液晶層形成沿所述第一電極條設(shè)置的多個第二柱狀透鏡單元。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的裝置，其特征在于，在所述3D顯示模式下，施加于相鄰兩個所述第二電極條上的所述第一驅(qū)動電壓的電壓值互不相同，在所述2D顯示模式下，施加于相鄰兩個所述第一電極條上的所述第二驅(qū)動電壓的電壓值互不相同。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的裝置，其特征在于，所述第一方向為所述顯示面板的行方向，所述第二方向為所述顯示面板的列方向。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的裝置，其特征在于，所述多個第一電極條沿所述行方向延伸。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的裝置，其特征在于，所述多個第二電極條的延伸方向相對于所述列方向的傾斜角度小于45度。
7.一種液晶透鏡，其特征在于，所述液晶透鏡包括相對設(shè)置的第一電極層和第二電極層以及設(shè)置于所述第一電極層和所述第二電極層之間的液晶層，所述第一電極層包括沿預(yù)定方向延伸且彼此平行設(shè)置的多個第一電極條，所述第二電極層包括相對所述第一電極條傾斜延伸且彼此平行設(shè)置的多個第二電極條。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的液晶透鏡，其特征在于，所述液晶透鏡進一步包括電壓供給裝置，所述電壓供給裝置在3D顯示模式下在所述多個第一電極條上施加第一公共電壓，并在所述第二電極條上施加第一驅(qū)動電壓，以使所述液晶層形成沿所述第二電極條設(shè)置的多個第一柱狀透鏡單元，所述電壓供給裝置在2D顯示模式下在所述多個第一電極條上施加第二驅(qū)動電壓，并在所述第二電極條上施加第二公共電壓，以使所述液晶層形成沿所述第一電極條設(shè)置的多個第二柱狀透鏡單元。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的液晶透鏡，其特征在于，在所述3D顯示模式下，施加于相鄰兩個所述第二電極條上的所述第一驅(qū)動電壓的電壓值互不相同，在所述2D顯示模式下，施加于相鄰兩個所述第一電極條上的所述第二驅(qū)動電壓的電壓值互不相同。
10.一種液晶透鏡的驅(qū)動方法，所述液晶透鏡包括相對設(shè)置的第一電極層和第二電極層以及設(shè)置于所述第一電極層和所述第二電極層之間的液晶層，所述第一電極層包括沿預(yù)定方向延伸且彼此平行設(shè)置的多個第一電極條，所述第二電極層包括相對所述第一電極條傾斜延伸且彼此平行設(shè)置的多個第二電極條，其特征在于，所述驅(qū)動方法包括 在3D顯示模式下在所述多個第一電極條上施加第一公共電壓，并在所述第二電極條上施加第一驅(qū)動電壓，以使所述液晶層形成沿所述第二電極條設(shè)置的多個第一柱狀透鏡單元;在2D顯示模式下在所述多個第一電極條上施加第二驅(qū)動電壓，并在所述第二電極條 上施加第二公共電壓，以使所述液晶層形成沿所述第一電極條設(shè)置的多個第二柱狀透鏡單J Li ο
全文摘要
本發(fā)明提供了一種立體顯示裝置，包括顯示面板和液晶透鏡，液晶透鏡的第一電極層包括沿像素單元排列的第一方向或第二方向延伸且彼此平行設(shè)置的多個第一電極條，第二電極層包括相對第一電極條傾斜延伸且彼此平行設(shè)置的多個第二電極條。本發(fā)明還提供一種液晶透鏡及其驅(qū)動方法。通過上述方式，本發(fā)明能夠?qū)?yīng)于3D顯示模式和2D顯示模式分別產(chǎn)生沿第二電極條設(shè)置的第一柱狀透鏡單元以及沿第一電極條設(shè)置的第二柱狀透鏡單元，在滿足現(xiàn)有3D顯示模式需求的同時，提高2D顯示模式下的亮度。
文檔編號G02F1/1333GK102928988SQ201210438500
公開日2013年2月13日 申請日期2012年11月6日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月6日
發(fā)明者陳峙彣, 蕭嘉強 申請人:深圳市華星光電技術(shù)有限公司