本實用新型涉及立體顯示領域，特別涉及一種立體顯示裝置及其液晶透鏡陣列。

背景技術：

隨著立體顯示技術的快速發(fā)展，立體顯示裝置也有了越來越大量的需求。目前裸眼立體顯示裝置由于不用佩戴專門的眼鏡，越來越受到人們的關注?，F(xiàn)有的裸眼立體顯示裝置主要基于雙目視差而開發(fā)的，其主要工作原理是通過適當?shù)囊壕哥R元件將具有一定視差的兩幅圖像分別導引到觀看者的左眼及右眼，以使觀看者感受到立體效果。

液晶透鏡是立體顯示技術中的重要的液晶透鏡元件。液晶光柵主要分為液晶透鏡光柵和液晶狹縫光柵兩種，其中液晶狹縫光柵是利用電壓控制液晶分子的排列狀態(tài)，進而對偏振光起到選擇性透過和阻擋的作用，液晶透鏡光柵是利用電壓控制液晶分子的排列狀態(tài)，進而實現(xiàn)折射率的變化，因此它具有參數(shù)可調整特性，在立體顯示方面有更多的優(yōu)勢。

現(xiàn)在的立體顯示裝置主要面臨串擾方面的問題。具體來說，在視差圖像的傳遞過程中，由于光學器件本身的像差，以及視差圖像調整處理中采取的插值等圖像處理手法，會造成最終在觀看者接收的視差圖像時，左右眼將分別接收到對方的部分圖像信息，此種現(xiàn)象即為串擾。目前的立體顯示裝置在串擾方面仍舊存在較大問題。

例如，如圖1所示，圖1是現(xiàn)有技術的液晶透鏡光柵式立體顯示裝置的光路示意圖。在圖1中，液晶透鏡光柵51的每個透鏡(透鏡光柵單元)511的節(jié)距是統(tǒng)一的。因此，顯示面板50的同一位置發(fā)出的光線，在經過不同的透鏡511時，其聚焦位置與顯示面板50之間的距離并不相同。如圖1所示，對于相對其通過的透鏡511具有相同的入射高度的一組光線來說，如果透鏡511距離顯示面板50的發(fā)光位置越遠，則經 過該透鏡511的光線的聚焦位置距離顯示面板50也越遠。由于聚焦的距離變遠，那么其對應的觀看區(qū)域會變窄，對于觀看者的眼睛來說在接受到單一視差圖像的信息的同時，會接收到的更多的其它視差圖像的信息，因此串擾便會增強。對于液晶狹縫光柵以及用于立體顯示裝置的其他類型的光柵，由于其透鏡光柵單元的節(jié)距是統(tǒng)一的，因此也面臨顯示面板邊緣區(qū)域的串擾增強的問題。

技術實現(xiàn)要素：

本實用新型主要解決的技術問題是提供一種立體顯示裝置及其液晶透鏡，能夠有效地降低串擾，并提高立體顯示裝置的視覺效果。

為解決上述技術問題，本實用新型采用的一個技術方案是：一種液晶透鏡陣列，所述液晶透鏡陣列包括多個相鄰排列的液晶透鏡單元，所述液晶透鏡單元的節(jié)距在從所述液晶透鏡陣列的中心到所述液晶透鏡陣列的邊緣的方向上減小，且所述相鄰的液晶透鏡單元邊緣處設置有遮光部，所述遮光部用于遮擋相鄰液晶透鏡單元邊緣的光線。

根據(jù)本實用新型的一優(yōu)選實施例，所述液晶透鏡陣列包括多個間隔設置的條形電極。

根據(jù)本實用新型的一優(yōu)選實施例，所述條形電極的寬度在從所述液晶透鏡陣列的中心到所述液晶透鏡陣列的邊緣的方向上減小。

根據(jù)本實用新型的一優(yōu)選實施例，所述條形電極的間距在從所述液晶透鏡陣列的中心到所述液晶透鏡陣列的邊緣的方向上減小。

根據(jù)本實用新型的一優(yōu)選實施例，所述條形電極分為多組，其中每組所述條形電極對應一所述液晶透鏡單元，不同組的所述條形電極的寬度或間距在從所述液晶透鏡陣列的中心到所述液晶透鏡陣列的邊緣的方向上減小。

根據(jù)本實用新型的一優(yōu)選實施例，所述遮光部設置在相鄰的條形電極組臨近的條形電極之間。

根據(jù)本實用新型的一優(yōu)選實施例，所述遮光部與所述條形電極設置在同一層；

根據(jù)本實用新型的一優(yōu)選實施例，所述遮光部與所述條形電極設置在相鄰的層；

根據(jù)本實用新型的一優(yōu)選實施例，所述遮光部與所述條形電極設置在相鄰的層；

根據(jù)本實用新型的一優(yōu)選實施例，所述條形電極分為多組，其中每組所述條形電極對應一所述液晶透鏡單元，不同組的所述條形電極的數(shù)量在從所述顯示面板的中心到所述顯示面板的邊緣的方向上減小。

根據(jù)本實用新型的一優(yōu)選實施例，所述液晶透鏡進一步包括第一基板、第二基板、面電極以及液晶層，其中所述條形電極設置于所述第一基板上，所述面電極設置于所述第二基板上并與所述條形電極間隔設置，所述液晶層夾置于所述條形電極與所述面電極之間。

本實用新型還提供一種立體顯示裝置，所述立體顯示裝置包括顯示面板以及設置在所述顯示面板的液晶透鏡陣列，所述液晶透鏡陣列包括多個相鄰排列的液晶透鏡單元，所述液晶透鏡單元的節(jié)距在從所述液晶透鏡陣列的中心到所述液晶透鏡陣列的邊緣的方向上減小，且所述相鄰的液晶透鏡單元邊緣處設置有遮光部，所述遮光部用于遮擋相鄰液晶透鏡單元邊緣的光線。

本實用新型的有益效果是：區(qū)別于現(xiàn)有技術的情況，本實用新型的液晶透鏡的液晶透鏡單元節(jié)距在從顯示面板的中心到顯示面板的邊緣的方向上減小，同時，在液晶透鏡單元之間設置遮光部，遮擋液晶透鏡邊緣雜亂的光線，可有效地降低立體顯示裝置的串擾，提高立體顯示的視覺效果。

附圖說明

圖1是現(xiàn)有技術的液晶透鏡液晶透鏡式立體顯示裝置的光路示意圖。

圖2是本實用新型的立體顯示裝置的第一實施例的截面圖。

圖3是本實用新型的立體顯示裝置的第二實施例的截面圖。

具體實施方式

參見圖2，圖2是本實用新型的立體顯示裝置的第一實施例的截面圖。在本實施例中，立體顯示裝置1包括顯示面板10與液晶透鏡陣列11。液晶透鏡陣列11設置于顯示面板10上，用于將顯示面板10上顯示的具有一定視差的兩幅或多幅視差圖像分別導引到不同區(qū)域，進而被觀看者的左眼及右眼接收，以使觀看者感受到立體效果。

在本實施例中，液晶透鏡陣列11為液晶透鏡面板，具體包括第一基板12、多個條形電極13、第二基板14、面電極15以及液晶層16。條形電極13彼此間隔地設置于第一基板12上。面電極15設置于第二基板14上，且與條形電極13間隔設置。液晶層16夾置于條形電極13與面電極15之間。當然，本領域技術人員完全可以想到利用與條形電極13交叉的多個條形電極來代替面電極15。其中，條形電極13分成多組，其中每組條形電極13對應一個液晶透鏡單元(即，透鏡光柵單元)17。在圖2中，顯示了每組包括7個條形電極13，但本領域技術人員完全可以想到在每組中設置其他數(shù)量的條形電極13。通過在每組條形電極13和面電極15上施加適當?shù)碾妷簛砀淖円壕?6中的液晶分子的排列狀態(tài)，進而在液晶層16內形成與每組條形電極13對應的液晶透鏡單元17。

在具體實施例中，可在面電極15上施加一參考電壓，并每組條形電極13中以中心對稱方式在每一條形電極13上施加對應的操作電壓，由此在面電極15與條形電極13之間產生不同的電壓差。該電壓差在與每組條形電極13對應的液晶層16內產生呈中心對稱的電場。液晶層16內的液晶分子在該電場的作用下排列狀態(tài)發(fā)生改變，并沿電場的方向排列。在本實施例中，由于與每組條形電極13對應的液晶層16的不同區(qū)域內的液晶分子的偏向角度不同，使得液晶分子的折射率呈現(xiàn)中心對稱的拋物線形變化，進而在液晶層16內形成分別與每組條形電極13對應的液晶透鏡單元17。

在本實施例中，各條形電極13的寬度相同，但條形電極13的間距在從顯示面板10的中心到顯示面板10的邊緣的方向上減小，進而使得液晶透鏡單元17的節(jié)距(即，透鏡光柵單元的節(jié)距)在從顯示面板10 的中心到顯示面板10的邊緣的方向上減小。具體來說，越靠近顯示面板10的中心，條形電極13的間距越大，液晶透鏡單元17的節(jié)距越大，越靠近顯示面板10的邊緣，條形電極13的間距越小，液晶透鏡單元17的節(jié)距越小。在本實施例中，同一液晶透鏡單元17所對應的該組條形電極13中的各條形電極13之間的間距相同，不同組的條形電極13之間的間距在從顯示面板10的中心到顯示面板10的邊緣的方向上減小。在其他實施例中，同一液晶透鏡單元17所對應的同組條形電極13中的各條形電極13之間的間距也可以設置成在從顯示面板10的中心到顯示面板10的邊緣的方向上減小。在本實施例中，每一液晶透鏡單元17所對應的每組條形電極13中的電極數(shù)量是相同的。在其他實施例中，在條形電極13的間距變化的同時，可使得每一液晶透鏡單元17對應的每組條形電極13中的電極數(shù)量也在從顯示面板10的中心到顯示面板10的邊緣的方向上減小，由此進一步控制液晶透鏡單元17的節(jié)距在從顯示面板10的中心到顯示面板10的邊緣的方向上減小。當然，也可以通過單獨改變每組條形電極13中的電極數(shù)量來達到調整液晶透鏡單元17的節(jié)距的目的。具體來說，每組條形電極13中的電極數(shù)量在從顯示面板10的中心到顯示面板10的邊緣的方向上減小，使得液晶透鏡單元17的節(jié)距在從顯示面板10的中心到顯示面板10的邊緣的方向上減小。

進一步的，液晶透鏡陣列11進一步包括用于遮擋通過液晶透鏡單元17邊緣光線的遮光部88，遮光部88設置在第一基板12上的相鄰兩個液晶透鏡單元17之間，具體的為設置在兩個液晶透鏡單元17近鄰的條形電極13之間，如圖2所示，遮光部88的厚度可以與條形電極13的厚度一致，也可以小于條形電極13的厚度。

一般的，遮光部88完全遮擋兩個液晶透鏡單元17近鄰的條形電極13之間的空間。在變形實施例中，遮光部88還可以僅遮擋兩個液晶透鏡單元17近鄰的條形電極13之間的部分空間，當然，根據(jù)需要，還可以使遮光部88遮擋液晶透鏡單元17近鄰的條形電極13的部分，使條形電極13與遮光部88無縫對接，從而更好的實現(xiàn)遮擋的效果。在此不做具體限定。

本實施例中，遮光部88為不透光材料，例如黑膠，不透光PET薄膜等，也可以是通過濺鍍、蒸鍍等方式形成的不透光金屬層，在此不做具體限定。

由于液晶透鏡單元17邊緣光線傳輸方向不統(tǒng)一，遮光部88遮擋住通過或將要通過液晶透鏡陣列11邊緣的光線，從而消除這部分光線對裸眼3D顯示時造成的串擾，減少液晶透鏡單元17邊緣由于光程波動劇烈對顯示效果的影響，從而改進畫面質量。

參見圖3，圖3是本實用新型的立體顯示裝置的第二實施例的截面圖。在本實施例中，立體顯示裝置2包括顯示面板20與液晶透鏡陣列21。液晶透鏡陣列21設置于顯示面板20上，用于將顯示面板20上顯示的具有一定視差的兩幅或多幅視差圖像分別導引到不同區(qū)域，進而被觀看者的左眼及右眼接收，以使觀看者感受到立體效果。

在本實施例中，液晶透鏡陣列21具體包括第一基板22、多個條形電極23、第二基板24、面電極25以及液晶層26。條形電極23彼此間隔地設置于第一基板22上。面電極25設置于第二基板24上，且與條形電極23間隔設置。液晶層26夾置于條形電極23與面電極25之間。其中，條形電極23分成多組，其中每組條形電極23對應一個液晶透鏡單元27。在圖3中，顯示了每組包括7個條形電極23，但本領域技術人員完全可以想到在每組設置其他數(shù)量的條形電極23。通過在每組條形電極23和面電極25上施加適當?shù)碾妷簛砀淖円壕?6中的液晶分子的排列狀態(tài)，進而在液晶層26內形成與每組條形電極23對應的液晶透鏡單元27。

在本實施例中，條形電極23之間的間距相同，而條形電極23的寬度在從顯示面板20的中心到顯示面板20的邊緣的方向上減小，進而使得液晶透鏡單元27的節(jié)距(即，液晶透鏡單元的節(jié)距)在從顯示面板20的中心到顯示面板20的邊緣的方向上減小。具體來說，越靠近顯示面板20的中心，條形電極23的寬度越大，液晶透鏡單元27的節(jié)距越大，越靠近顯示面板20(等同于液晶透鏡陣列21)的邊緣，條形電極23的寬度越小，液晶透鏡單元27的節(jié)距越小。在本實施例中，同一液 晶透鏡單元27所對應的該組條形電極23中的各條形電極23的寬度相同，不同組的條形電極23的寬度在從顯示面板20的中心到顯示面板20的邊緣的方向上減小。在其他實施例中，同一液晶透鏡單元27所對應的同組條形電極23中的各條形電極23的寬度也可以設置成在從顯示面板20的中心到顯示面板20的邊緣的方向上減小。在本實施例中，每一液晶透鏡單元27所對應的每組條形電極23中的電極數(shù)量是相同的。在其他實施例中，在條形電極23的寬度變化的同時，可使得每一液晶透鏡單元27對應的每組條形電極23中的電極數(shù)量也在從顯示面板20的中心到顯示面板20的邊緣的方向上減小，由此進一步控制液晶透鏡單元27的節(jié)距在從顯示面板20的中心到顯示面板20的邊緣的方向上減小。當然，也可以通過單獨改變每組條形電極23中的電極數(shù)量來達到調整液晶透鏡單元27的節(jié)距的目的。具體來說，每組條形電極23中的電極數(shù)量在從顯示面板20的中心到顯示面板20的邊緣的方向上減小，使得液晶透鏡單元27的節(jié)距在從顯示面板20的中心到顯示面板20的邊緣的方向上減小。

液晶透鏡陣列21進一步包括用于擋住通過液晶透鏡單元邊緣光線的遮光部99，遮光部99設置在第一基板22上，相鄰兩個液晶透鏡單元近鄰的條形電極23之間，并且，如圖2所示，遮光部88的厚度可以與條形電極23的厚度一致，也可以小于條形電極23的厚度。

一般的，遮光部99完全遮擋兩個液晶透鏡單元近鄰的條形電極23之間的空間。在變形實施例中，遮光部99還可以僅遮擋兩個液晶透鏡單元近鄰的條形電極23之間的空間部分空間，當然，根據(jù)需要，還可以使遮光部99遮擋液晶透鏡單元近鄰的條形電極23的部分，從而更好的實現(xiàn)遮擋的效果。在此不做具體限定。

本實施例中，遮光部99為不透光材料，例如黑膠，不透光PET薄膜等，也可以是通過濺鍍、蒸鍍等方式形成的不透光金屬層，在此不做具體限定。

當然，本領域技術人員在閱讀上述內容后，完全可以想到將第一實 施例和第二實施例進行組合，也就是，通過使條形電極的間距和寬度同時在從顯示面板的中心到顯示面板的邊緣的方向上減小來實現(xiàn)使液晶透鏡的節(jié)距在從顯示面板的中心到顯示面板的邊緣的方向上減小的目的。

可以理解的是，可以通過改變遮光部的位置和大小，實現(xiàn)液晶透鏡單元之間的遮光作用，例如在實際需要時，還可以將遮光部88(99)設置在與條形電極13(23)不同的層面上，但保證遮光部88(99)能夠遮擋相鄰的液晶透鏡之間條形電極間隙，從而實現(xiàn)遮擋效果。

另外，遮光部遮光部88(99)還可以設置第二基板14(24)對應兩個液晶透鏡單元17(27)近鄰的條形電極12(23)之間的位置，從而起到遮擋作用。

本實用新型同樣適用于立體顯示裝置中的其他類型的光柵，其中通過適當?shù)姆绞綄⒐鈻胖械耐哥R光柵單元的節(jié)距設置成在從顯示面板的中心到顯示面板的邊緣的方向上減小來有效地降低立體顯示裝置的串擾，提高立體顯示的視覺效果。

以上所述僅為本實用新型的實施例，并非因此限制本實用新型的專利范圍，凡是利用本實用新型說明書及附圖內容所作的等效結構或等效流程變換，或直接或間接運用在其他相關的技術領域，均同理包括在本實用新型的專利保護范圍內。