液晶透鏡及3d顯示裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種液晶透鏡及3D顯示裝置，所述3D顯示裝置包括具有多個(gè)像素單元的顯示面板，其中，所述3D顯示裝置還包括：液晶透鏡，包括：第一電極、第二電極及設(shè)置于第一電極與第二電極之間的液晶層，其中所述第一電極上包括多個(gè)分隔且電性相連的電極單元，呈陣列分布，且位于同一行和/或同一列的相鄰電極單元的寬度不等，或者相鄰行的電極單元之間交錯(cuò)排列；所述液晶透鏡設(shè)置于所述顯示面板上，每一像素單元與一個(gè)電極單元對(duì)應(yīng)，像素單元與對(duì)應(yīng)的電極單元之間形成偏差。本發(fā)明所述3D顯示裝置及液晶透鏡能夠形成可消除摩爾紋的3D立體影像。
【專利說明】液晶透鏡及3D顯示裝置【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及顯示【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其是指一種液晶透鏡及3D顯示裝置。 【背景技術(shù)】
[0002]目前，顯示技術(shù)已從2D顯示發(fā)展至3D顯示。3D顯示技術(shù)主要分為眼鏡式3D顯示技術(shù)(stereoscopic display)和裸眼 3D 顯不技術(shù)(auto-stereoscopic display),由于裸眼3D技術(shù)脫離了眼鏡的束縛給使用者帶來巨大的舒適度而成為未來發(fā)展的重點(diǎn)。
[0003]當(dāng)前裸眼3D顯示技術(shù)可通過使用視差屏障(parallax barrier)、柱狀透鏡(lenticular lens)或指向光源(directional backlight)來實(shí)現(xiàn)。
[0004]圖1為現(xiàn)有的柱狀透鏡3D顯示裝置的操作示意圖。所述柱狀透鏡3D顯示裝置是在液晶顯示面板90的前面加上一層由數(shù)個(gè)柱狀透鏡910構(gòu)成的透鏡層91，讓左、右眼的影像資料穿過柱狀透鏡910,進(jìn)而通過光折射原理(refraction)分別傳輸至左、右眼,令使用者可看到立體影像。
[0005]基于上述的顯示原理，在現(xiàn)有裸眼3D顯示技術(shù)中，一旦決定了 3D影像的呈現(xiàn)角度，就不易更改顯示的角度。同時(shí)，因柱狀透鏡棱基本與顯示面板像素排列具有高頻的相似度而容易形成差拍產(chǎn)生摩爾紋。摩爾紋正是差拍原理的一種表現(xiàn)，一如兩個(gè)頻率接近的等幅正弦波疊加，合成信號(hào)的幅度將按照兩個(gè)頻率之差變化。同樣空間頻率略有差異的條紋疊加，由于條紋間隔的差異、重合位置會(huì)逐漸偏移，也會(huì)形成差拍，裸眼3D顯示中出現(xiàn)的摩爾紋原因即為此。3D顯示器中出現(xiàn)摩爾紋會(huì)產(chǎn)生顏色失真，或造成影像局部出現(xiàn)不應(yīng)有的其他色彩，或造成顯示區(qū)域明暗相雜的紋路等問題，給顯示效果帶來嚴(yán)重的偏差而影響觀看者的欣賞。
[0006]因此，在3D顯示裝置的設(shè)計(jì)中，避免摩爾紋的產(chǎn)生成為結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的首要考慮因素。
【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明技術(shù)方案的目的是提供一種液晶透鏡及3D顯示裝置，能夠形成可消除摩爾紋的3D立體影像。
[0008]本發(fā)明提供一種3D顯示裝置，包括具有多個(gè)像素單元的顯示面板，其中，所述3D顯示裝置還包括:
[0009]液晶透鏡，包括:第一電極、第二電極及設(shè)置于第一電極與第二電極之間的液晶層，其中所述第一電極上包括多個(gè)分隔且電性相連的電極單元，呈陣列分布，且位于同一行和/或同一列的相鄰電極單元的寬度不等，或者相鄰行的電極單元之間交錯(cuò)排列；
[0010]所述液晶透鏡設(shè)置于所述顯示面板上，每一像素單元與一個(gè)電極單元對(duì)應(yīng)，像素單元與對(duì)應(yīng)的電極單元之間形成偏差。
[0011]優(yōu)選地，上述所述的3D顯示裝置，當(dāng)相鄰行的電極單元之間交錯(cuò)排列時(shí)，位于同一行和/或同一列的相鄰電極單元的寬度相等，每一行的電極單元相對(duì)于相鄰行的對(duì)應(yīng)電極單兀沿著行的第一延伸方向或沿著行的第二延伸方向具有一偏移量P，其中所述第一延伸方向與所述第二延伸方向相反。
[0012]優(yōu)選地，上述所述的3D顯示裝置，所述第一電極上包括具有多個(gè)電極單元的設(shè)置組，各個(gè)所述設(shè)置組之間以第一預(yù)定規(guī)律排列，且每一所述設(shè)置組內(nèi)包括多個(gè)以第二預(yù)定規(guī)律排列的電極單元，所述第一預(yù)定規(guī)律不同于所述第二預(yù)定規(guī)律。
[0013]優(yōu)選地，上述所述的3D顯示裝置，所述設(shè)置組內(nèi)包括至少兩行電極單元，所述第一預(yù)定規(guī)律為:各個(gè)所述設(shè)置組沿著行的第一延伸方向或沿著行的第二延伸方向具有一相同的偏移量D,其中所述第一延伸方向與所述第二延伸方向相反,且沿著行的第一延伸方向設(shè)置的設(shè)置組與相鄰的沿著行的第二延伸方向設(shè)置的設(shè)置組之間具有偏移量d，其中d不等于D ;所述第二預(yù)定規(guī)律為:各個(gè)所述設(shè)置組內(nèi)，相鄰行的電極單元之間交錯(cuò)排列，位于同一行和/或同一列的相鄰電極單元的寬度相等。
[0014]優(yōu)選地，上述所述的3D顯示裝置，所述第二預(yù)定規(guī)律為:所述設(shè)置組內(nèi)包括S行電極單元，其中S為大于等于5的奇數(shù)，且從所述設(shè)置組內(nèi)的第二行開始，前(S-1)/2+1行的電極單元中，每一行的電極單元相對(duì)于相鄰前一行的對(duì)應(yīng)電極單元沿著行的第一延伸方向偏移，且相鄰兩行電極單元的偏移量不同；后(S-l)/2行的電極單元中，每一行的電極單元相對(duì)于相鄰前一行的對(duì)應(yīng)電極單元沿著行的第二延伸方向偏移，且相鄰兩行電極單元的偏移量不同。
[0015]優(yōu)選地，上述所述的3D顯示裝置，所述第二預(yù)定規(guī)律為:所述設(shè)置組內(nèi)包括七行電極單元，其中位于第二行的電極單元相對(duì)于位于第一行的對(duì)應(yīng)電極單元沿著行的第一延伸方向具有偏移量2P，位于第三行的電極單元相對(duì)于位于第二行的對(duì)應(yīng)電極單元沿著行的第一延伸方向具有偏移量P，位于第四行的電極單兀相對(duì)于位于第三行的對(duì)應(yīng)電極單兀沿著行的第一延伸方向具有偏移量2P,位于第五行的電極單兀相對(duì)于位于第四行的對(duì)應(yīng)電極單元沿著行的第二延伸方向具有偏移量P，位于第六行的電極單元相對(duì)于位于第五行的對(duì)應(yīng)電極單元沿著行的第二延伸方向具有偏移量2P，位于第七行的電極單元相對(duì)于位于第六行的對(duì)應(yīng)電極單元沿著行的第二延伸方向具有偏移量P，其中所述第一延伸方向與所述第二延伸方向相反。
[0016]優(yōu)選地，上述所述的3D顯示裝置，所述偏移量P為(O?1/2)N值，其中N為電極單元沿行的延伸方向上的寬度，且所述偏移量P不能為η的整數(shù)倍，其中η為所述顯示面板的像素單元沿行的延伸方向的寬度。
[0017]優(yōu)選地，上述所述的3D顯示裝置，所述設(shè)置組內(nèi)包括至少兩個(gè)位于同一列但位于不同行的電極單元，所述第一預(yù)定規(guī)律為:相鄰的所述設(shè)置組之間沿列的延伸方向具有一偏移量；所述第二預(yù)定規(guī)律為:各個(gè)所述設(shè)置組內(nèi)，位于同一行和/或同一列的相鄰電極單元的寬度不等。
[0018]優(yōu)選地，上述所述的3D顯示裝置，所述第二預(yù)定規(guī)律為:每一所述設(shè)置組包括五個(gè)電極單元，且位于設(shè)置組內(nèi)第一行的電極單元的寬度為m，位于第二行的電極單元的寬度為2m，位于第三行的電極單元的寬度為3m，位于第四行的電極單元的寬度為2m，位于第五行的電極單元的寬度為m，其中l(wèi)k/22k/3，k表示像素的寬度。
[0019]優(yōu)選地，上述所述的3D顯示裝置，相鄰所述設(shè)置組之間的偏移量為所述設(shè)置組的長(zhǎng)度大小的五分之二。
[0020]優(yōu)選地，上述所述的3D顯示裝置，所述第一電極上的各電極單元形成為橢圓形、圓形和S型中的一種，所述第二電極為面電極。
[0021]優(yōu)選地，上述所述的3D顯示裝置，所述液晶透鏡還包括第一基板、第二基板及用于施加閾值電壓的控制電極，其中所述控制電極形成在所述第一基板上，所述第二電極形成在所述第二基板上。
[0022]優(yōu)選地，上述所述的3D顯示裝置，所述液晶透鏡還包括:
[0023]介電層，設(shè)置于所述控制電極上；
[0024]半導(dǎo)體層，設(shè)置于所述介電層上，其中所述第一電極設(shè)置于所述半導(dǎo)體層上；
[0025]第一配向?qū)?，設(shè)置于所述第一電極上；
[0026]第二配向?qū)樱O(shè)置于所述第二電極上，且所述液晶層設(shè)置于所述第一配向?qū)雍退龅诙湎驅(qū)又g。
[0027]本發(fā)明還提供一種液晶透鏡，包括:第一電極、第二電極及設(shè)置于第一電極與第二電極之間的液晶層，其中，所述第一電極上包括多個(gè)分隔的電極單元，呈陣列分布，且位于同一行和/或同一列的相鄰電極單元的寬度不等，或者相鄰行的電極單元之間交錯(cuò)排列。
[0028]本發(fā)明上述所述液晶透鏡及3D顯示裝置具有以下有益效果:
[0029]通過改變電極單元的排列方式，使顯示面板的像素單元與液晶透鏡的電極單元之間形成偏差，可以避免液晶透鏡中的電極單元與顯示面板的像素單元完全重合或平行產(chǎn)生的周期差拍問題，從而消除3D顯示立體影像中的摩爾紋，達(dá)到優(yōu)化可視化效果的目的。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0030]圖1為柱狀透鏡3D顯示裝置的工作原理示意圖；
[0031]圖2為本發(fā)明具體實(shí)施例所述3D顯示裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0032]圖3為本發(fā)明具體實(shí)施例所述3D顯示裝置中，所述液晶透鏡的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0033]圖4為本發(fā)明所述3D顯示裝置中，第一電極上各電極單元設(shè)置方式的第一實(shí)施例示意圖；
[0034]圖5為本發(fā)明所述3D顯示裝置中，第一電極上各電極單元設(shè)置方式的第二實(shí)施例示意圖；
[0035]圖6為本發(fā)明所述3D顯示裝置中，第一電極上各電極單元設(shè)置方式的第三實(shí)施例示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0036]以下結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的結(jié)構(gòu)和原理進(jìn)行詳細(xì)說明，所舉實(shí)施例僅用于解釋本發(fā)明，并非以此限定本發(fā)明的保護(hù)范圍。
[0037]如圖2所示為本發(fā)明具體實(shí)施例所述3D顯示裝置的結(jié)構(gòu)示意圖，所述3D顯示裝置包括:具有多個(gè)像素單元110的顯示面板100以及與顯示面板100對(duì)應(yīng)設(shè)置的液晶透鏡200，其中:
[0038]所述液晶透鏡200，包括:第一電極、第二電極及設(shè)置于第一電極與第二電極之間的液晶層，其中所述第一電極上包括多個(gè)分隔的電極單元260，呈陣列分布，且位于同一行和/或同一列的相鄰所述電極單元260的寬度不等，或者相鄰行所述電極單元260之間交錯(cuò)排列；[0039]所述液晶透鏡200設(shè)置于所述顯示面板100上，每一所述像素單元與一個(gè)所述電極單元對(duì)應(yīng)，所述像素單元與對(duì)應(yīng)的所述電極單元之間形成偏差。
[0040]通過上述結(jié)構(gòu)所述3D顯示裝置中電極單元的設(shè)置方式，使顯示面板100的像素單元與液晶透鏡200的電極單元之間形成偏差，可以避免液晶透鏡中的電極單元與顯示面板100的像素單元完全重合或平行產(chǎn)生的周期差拍問題，從而消除3D顯示立體影像中的摩爾紋，達(dá)到優(yōu)化可視化效果的目的。
[0041]如圖2所示，所述3D顯示裝置還可以包括一背光源300，用于為顯示面板100提供圖像顯示的光源，背光要求有足夠穩(wěn)定的亮度、穩(wěn)定性和均勻性。這樣基于圖2所示結(jié)構(gòu)的3D顯示裝置，利用顯示面板100可以實(shí)現(xiàn)通電狀況下的二維圖像信息顯示，顯示面板100由排成矩陣狀圖案的多個(gè)子像素，也即像素單元110組成，根據(jù)所顯示圖像對(duì)各像素單元110施加不同的圖像信號(hào)形成發(fā)射的二維畫面；利用液晶透鏡200可以實(shí)現(xiàn)高電壓驅(qū)動(dòng)下形成透鏡的3D圖像顯示。
[0042]此外，根據(jù)實(shí)際情況需要，背光源300可以形成為直下式光源、側(cè)光式光源或者面光源。另一方面，如果顯示面板100采用的是自發(fā)光的面板，則背光源300就可以省略掉，如顯示面板100形成為OLED(有機(jī)發(fā)光二極管,Organic Light-Emitting Diode)顯示,采用有機(jī)材料自發(fā)光時(shí)，則可以省略背光源300。
[0043]本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該能夠了解3D顯示裝置中顯示面板100的具體結(jié)構(gòu)，且該部分并非為本發(fā)明技術(shù)方案的改進(jìn)重點(diǎn)，在此不詳細(xì)描述。
[0044]以下結(jié)合圖3所示3D顯示裝置的液晶透鏡200的具體結(jié)構(gòu)對(duì)采用本發(fā)明具體實(shí)施例時(shí)，其中電極單元的具體設(shè)置方式進(jìn)行詳細(xì)描述。
[0045]參閱圖3，本發(fā)明實(shí)施例中，所述液晶透鏡200包括第一基板210、第二基板220以及設(shè)置于第一基板210和第二基板220之間的控制電極230、介電層240、半導(dǎo)體層250、第一電極261、第一配向?qū)?70、液晶層280、第二配向?qū)?90和第二電極262。
[0046]其中，液晶層280設(shè)置在第一配向?qū)?70和第二配向?qū)?90之間?？刂齐姌O230形成在第一基板210面向液晶層280的一面,介電層240形成在控制電極230背向第一基板210的一面，半導(dǎo)體層250形成在介電層240背向控制電極230的一面，第一電極261形成在半導(dǎo)體層250背向介電層240的一面，并與第一配向?qū)?70連接；而第二電極262形成在第二基板220面向液晶層280的一面，且與第二配向?qū)?90連接。
[0047]進(jìn)一步地，控制電極230與第一電極261的電極單元成一定夾角配置，最佳地該夾角為90度。所述第一電極261上包括多個(gè)分隔的電極單元，呈陣列分布，所述第二電極262可以為一面電極。
[0048]具體地，第一基板210和第二基板220分別為透明玻璃基板，用于為控制電極230和第二電極262提供成長(zhǎng)的基底，并為液晶層280的形成提供密封空間，同時(shí)因?yàn)榈谝换?10和第二基板220均為透明，因此對(duì)穿透光線吸收很少；具體地，第一基板210和第二基板220可以為鈉玻璃、硅酸硼玻璃、硅酸鋁玻璃及石英玻璃等，具有耐高溫、耐化學(xué)性和高的光學(xué)通透性。
[0049]控制電極230與第一電極261用于提供外界向液晶層280施加閾值電壓和高電壓的通道，以驅(qū)動(dòng)液晶層280的液晶分子轉(zhuǎn)動(dòng)形成特定的排列方式；第二電極262形成液晶透鏡的外接地電壓通道；具體地，控制電極230、第一電極261和第二電極262形成為透明電極，由氧化銦錫ατο)，氧化銦鋅αζο)，氧化鋁鋅(Azo)或氧化鎵鋅(gzo)等材料制成。
[0050]介電層240為絕緣層，能夠避免漏電發(fā)生，具體可以為二氧化硅、氮氧化硅和氮化硅等材料制成；半導(dǎo)體層250為間接性導(dǎo)通通道，當(dāng)控制電極230上所施加電壓達(dá)到閾值電壓后即可形成控制電極230與第一電極261及第二電極262之間的通路，具體地半導(dǎo)體層250形成為透明狀，可以由銦鎵鋅氧化物、氧化鋅和氧化鉭等無機(jī)氧化物或者有機(jī)半導(dǎo)體材料制成；液晶層280的作用是在控制電極230通不同高電壓，第二電極262接地，在相鄰第一電極261和第二電極262之間形成透鏡形狀的電場(chǎng)分布時(shí),液晶分子按照電場(chǎng)方向排列進(jìn)而對(duì)光線成不同折射作用，形成透鏡結(jié)構(gòu)，以及當(dāng)控制電極230不加電時(shí)，顯示勻質(zhì)功能而無折射作用。
[0051]基于上述原理，采用本發(fā)明所述液晶透鏡200，當(dāng)在第一基板210上的控制電極230施加差異的高電壓，在第二基板220上的第二電極262施加接地電壓時(shí)，使第一基板210和第二基板220之間的液晶層280空間形成垂直電場(chǎng)，同時(shí)在第一電極261上的各個(gè)電極單元之間，由于施加電壓不同，相鄰電極單元之間形成水平電場(chǎng)，受此平行電場(chǎng)和垂直電場(chǎng)的共同影響，液晶層280的液晶分子發(fā)生旋轉(zhuǎn)變化，在電極單元的相間區(qū)域部分形成透鏡形狀的結(jié)構(gòu)，使穿過透鏡結(jié)構(gòu)的光線產(chǎn)生光程差，對(duì)顯示面板100不同像素出射光按照不同方向進(jìn)行折射進(jìn)入人眼經(jīng)過大腦處理，形成所觀看的3D畫像。
[0052]上述結(jié)構(gòu)的液晶透鏡200中，第一電極261上的電極單元可以采用有源陣列模式，不同電極單元分別驅(qū)動(dòng)，該方式可以提高液晶構(gòu)件的反應(yīng)能力。本發(fā)明通過調(diào)節(jié)第一電極261上的各電極單元的排列方式，使電極單元與所對(duì)應(yīng)的顯示面板100上的像素單元形成偏差時(shí)，可以避免液晶透鏡中的電極單元與顯示面板100的像素單元完全重合或平行產(chǎn)生的周期差拍問題，從而消除3D顯示立體影像中的摩爾紋。具體地，本發(fā)明實(shí)施例，為達(dá)到上述效果，第一電極261上的各電極單兀的排列方式可以為:使位于同一行和/或同一列的相鄰所述電極單元的寬度不等，或者使相鄰行所述電極單元之間交錯(cuò)排列。
[0053]以下將對(duì)本發(fā)明所述3D顯示裝置中，第一電極261上各電極單元的設(shè)置方式進(jìn)行詳細(xì)描述。
[0054]圖4為第一電極261上各電極單元260設(shè)置方式的第一實(shí)施例示意圖。參閱圖4，在第一實(shí)施例中，位于同一行和/或同一列的相鄰所述電極單元260的寬度相等，而相鄰行所述電極單元之間呈交錯(cuò)排列形式。
[0055]具體地，每一行所述電極單元260相對(duì)于相鄰行的所述電極單元260沿著行的延伸方向具有一偏移量P。如圖4所不,每一電極單兀260都具有一中心,根據(jù)電極單兀260中心與其相鄰行對(duì)應(yīng)電極單元260中心在水平方向(也即為圖4電極單元260所在行的設(shè)置方向)的距離可以確定其偏移量P，其中該偏移量可以為一正值，也可以為一負(fù)值，可以預(yù)設(shè)當(dāng)一行電極單兀260相對(duì)于另一行的對(duì)應(yīng)電極單兀260的偏移為沿行的第一延伸方向時(shí)為正偏移量，當(dāng)一行電極單元260相對(duì)于另一行的對(duì)應(yīng)電極單元260的偏移為沿行的第二延伸方向(與第一延伸方向相反)時(shí)為負(fù)偏移量，舉例說明，當(dāng)?shù)谝浑姌O261形成為如圖4所示結(jié)構(gòu)時(shí)，相鄰兩行電極單元260的偏移為水平向右時(shí)設(shè)定為正偏移量，相鄰兩行電極單元260的偏移為水平向左時(shí)設(shè)定為負(fù)偏移量，但并不以此為限，以相反的設(shè)定方式也可。
[0056]在本發(fā)明第一實(shí)施例中，如圖4，從豎直方向上看，位于第二行的電極單元260相對(duì)于位于第一行的電極單元260具有一水平向左的偏移量P，位于第三行的電極單元260相對(duì)于位于第二行的電極單元260也具有一水平向左的偏移量P，也即從第一行開始，每一行的電極單元260依次朝水平向左的方向偏移P距離。
[0057]在3D顯示裝置中，由于單個(gè)液晶透鏡單元有水平寬度N和豎直寬度L，同時(shí)顯示面板100的顯示像素的像素單元(子像素)110有水平寬度η和豎直寬度I,因此每個(gè)液晶透鏡單元覆蓋m個(gè)像素單元，即m= (NXL) / (ηX I),m即為3D顯示中的視點(diǎn)數(shù),立體顯示針對(duì)同一張圖像至少需要2張不同的像素單元，所以m的取值最小應(yīng)該為2，而液晶透鏡單元的水平寬度應(yīng)該至少覆蓋2個(gè)像素單元，因此偏移量P的寬度大小以(O?1/2) N為最佳，并且不能為η的整數(shù)倍，這是由于當(dāng)P為η的整數(shù)倍時(shí)，液晶透鏡200的電極導(dǎo)線與顯示面板100的電極導(dǎo)線重合幾率加大，造成摩爾紋發(fā)生的概率加大。
[0058]而當(dāng)偏移量P取(O?1/2)Ν數(shù)值區(qū)間時(shí)，第一列電極單元相對(duì)于第二列電極單元在水平方向上存在(O?1/2)Ν的偏移，導(dǎo)致第一列電極單元對(duì)應(yīng)的透鏡單元與第二列電極單元對(duì)應(yīng)的透鏡單元所覆蓋的像素單元會(huì)存在一定的反視，造成串?dāng)_，對(duì)于此可以通過排圖的方式解決，對(duì)于反視的畫素從排圖端即進(jìn)行導(dǎo)入修正，將反視的像素以相反的陣列排列導(dǎo)入信息顯示來修正反視，另P取非整數(shù)顯示像素時(shí)，排圖同樣存在缺陷，不能消除圖像串?dāng)_可以采用圖形圖像算法和軟件的手段對(duì)相應(yīng)區(qū)塊進(jìn)行優(yōu)化重構(gòu)畫面的顯示和透射光線的路徑達(dá)到消除串?dāng)_。
[0059]所述電極單元260根據(jù)第一實(shí)施例的設(shè)置方式，確定相鄰行電極單元所設(shè)置的偏移量P即能夠形成完整的液晶透鏡控制電極，當(dāng)液晶透鏡200與顯示面板100組合時(shí)，能夠避免液晶透鏡200上的電極單元與顯示面板100的像素單元平行或者重合，兩者之間自然形成具有一定角度的走向，當(dāng)在第二電極262施加接地電壓時(shí)，使液晶層280空間形成垂直電場(chǎng)，同時(shí)在第一電極261上的各個(gè)電極單元之間由于施加電壓不同，相鄰電極單元之間形成水平電場(chǎng)，受此平行電場(chǎng)和垂直電場(chǎng)的共同影響，液晶層280的液晶分子發(fā)生旋轉(zhuǎn)變化，在電極單元的相間區(qū)域部分形成透鏡形狀的結(jié)構(gòu)，使穿過透鏡結(jié)構(gòu)的光線產(chǎn)生光程差，對(duì)顯示面板100不同像素出射光按照不同方向進(jìn)行折射進(jìn)入人眼經(jīng)過大腦處理，形成所觀看的3D畫像。
[0060]所述第一電極261上電極單兀260除上述第一實(shí)施例的設(shè)置方式外，第一電極261上的電極單元260也可以采用由多個(gè)設(shè)置組構(gòu)成的方式排列，各個(gè)所述設(shè)置組之間以第一預(yù)定規(guī)律排列，且每一所述設(shè)置組內(nèi)包括多個(gè)以第二預(yù)定規(guī)律排列的電極單元260，其中第一預(yù)定規(guī)律不同于第二預(yù)定規(guī)律。
[0061]上述設(shè)置方式的實(shí)現(xiàn)方式可以為:所述設(shè)置組內(nèi)包括至少兩行電極單元260，所述第一預(yù)定規(guī)律為:各個(gè)所述設(shè)置組在所述第一電極261上依次排列，具體可以為:沿著行的第一延伸方向或沿著行的第二延伸方向具有一相同的偏移量D,其中所述第一延伸方向與所述第二延伸方向相反，且沿著行的第一延伸方向設(shè)置的設(shè)置組與相鄰的沿著行的第二延伸方向設(shè)置的設(shè)置組之間具有偏移量d，其中d不等于D ;所述第二預(yù)定規(guī)律為:各個(gè)所述設(shè)置組內(nèi)，相鄰行的電極單元260之間交錯(cuò)排列，而位于同一行和/或同一列的相鄰電極單元260的寬度相等。
[0062]具體地，所述第二預(yù)定規(guī)律可以為:所述設(shè)置組內(nèi)包括S行電極單元260，其中S為大于等于5的奇數(shù)，且從所述設(shè)置組內(nèi)的第二行開始，前(S-l)/2+l行的電極單元260中，每一行的電極單兀260相對(duì)于相鄰前一行的對(duì)應(yīng)電極單兀260沿著行的第一延伸方向偏移，且相鄰兩行電極單元260的偏移量不同；后(S-1)/2行的電極單元260中，每一行的電極單元260相對(duì)于相鄰前一行的對(duì)應(yīng)電極單元260沿著行的第二延伸方向偏移，且相鄰兩行電極單元260的偏移量不同。
[0063]圖5顯示了采用上述方式時(shí)的一種具體實(shí)施結(jié)構(gòu)，也即本發(fā)明第一電極261上各電極單元260設(shè)置方式的第二實(shí)施例示意圖。參閱圖5，在第二實(shí)施例中，所述第二預(yù)定規(guī)律為:所述設(shè)置組內(nèi)包括七行電極單元。
[0064]具體地,本實(shí)施例中，從豎直方向上看,每一設(shè)置組包括七行所述電極單元260,其中位于第二行的電極單兀260相對(duì)于位于第一行的電極單兀260沿著行的第一延伸方向(本實(shí)施例為水平向右)具有偏移量2P,位于第三行的電極單兀260相對(duì)于位于第二行的電極單兀260沿著行的第一延伸方向(本實(shí)施例為水平向右)具有偏移量P，位于第四行的電極單元260相對(duì)于位于第三行的電極單元260沿著行的第一延伸方向(本實(shí)施例為水平向右)具有偏移量2P，位于第五行的電極單元260相對(duì)于位于第四行的電極單元260沿著行的第二延伸方向(本實(shí)施例為水平向左)具有偏移量P，位于第六行的電極單兀260相對(duì)于位于第五行的電極單元260沿著行的第二延伸方向(本實(shí)施例為水平向左)具有偏移量2P，位于第七行的電極單元260相對(duì)于位于第六行的電極單元260沿著行的第二延伸方向(本實(shí)施例為水平向左)具有偏移量P。以此類推，每一設(shè)置組內(nèi)的電極單元260均依照上述規(guī)則設(shè)置，且各個(gè)設(shè)置組相組合連接，使所述第一電極261上的電極單元260呈交錯(cuò)排列。
[0065]依據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例的設(shè)置方式，對(duì)于第一電極261，相鄰兩行的所述電極單元260的偏移量不同，且間隔三行所述電極單元260偏移方向發(fā)生改變，以七行電極單元260為周期向右下延伸的S曲線形式。
[0066]同理，第一電極261上各設(shè)置組內(nèi)電極單元260也可以采用其他排列形式設(shè)置，如使設(shè)置組內(nèi)的各行電極單元260依次先向左偏移，后向右偏移，形成為周期向左下延伸的S曲線形式；或者改變每一設(shè)置組內(nèi)所包括電極單元260的行數(shù)，以及改變偏移方向變化的周期等，具體可以依據(jù)電極單元260與顯示面板100上像素單元110的寬度大小設(shè)定，只要能夠達(dá)到使電極單元與所對(duì)應(yīng)的顯示面板100上的像素單元形成偏差，避免液晶透鏡中的電極單元與顯示面板100的像素單元完全重合或平行產(chǎn)生的周期差拍問題即可。
[0067]第二實(shí)施例中，各設(shè)置組內(nèi)，偏移量P的具體設(shè)置原理及其計(jì)算方式可以與第一實(shí)施例相同，在此不再詳細(xì)描述。
[0068]此外，所述電極單元260采用由多個(gè)設(shè)置組方式構(gòu)成的另一種實(shí)施結(jié)構(gòu)可以為:所述設(shè)置組內(nèi)包括至少兩個(gè)位于同一列但位于不同行的電極單元260，所述第一預(yù)定規(guī)律為:相鄰的所述設(shè)置組之間沿列的延伸方向具有一偏移量；所述第二預(yù)定規(guī)律為:各個(gè)所述設(shè)置組內(nèi)，位于同一行和/或同一列的相鄰電極單元260的寬度不等。
[0069]如圖6顯示了采用上述方式時(shí)的一種具體實(shí)施結(jié)構(gòu)，也即本發(fā)明第一電極261上各電極單兀260設(shè)置方式的第三實(shí)施例不意圖。參閱圖6,與第一實(shí)施例和第二實(shí)施例不同，在第三實(shí)施例中，相鄰行電極單元260之間并非呈交錯(cuò)排列，而是以成行及成列的矩陣排列形式，也即其中一電極單兀260不僅位于其中一行內(nèi)，同時(shí)位于其中一列內(nèi)；位于同一列內(nèi)電極單兀260的中心位于同一直線；然而，與第一實(shí)施例和第二實(shí)施例相比，在第三實(shí)施例中，位于同一行和/或同一列的相鄰所述電極單元260的寬度卻不同，通過改變電極單元260的寬度使電極單元與所對(duì)應(yīng)的顯示面板100上的像素單元形成偏差，從而避免液晶透鏡中的電極單元與顯示面板100的像素單元完全重合或平行產(chǎn)生的周期差拍問題。
[0070]本實(shí)施例中，具體地，所述第二預(yù)定規(guī)律為:每一所述設(shè)置組包括五個(gè)電極單元260，且位于設(shè)置組內(nèi)第一行電極單元260的寬度為m，m的取值范圍lk/22k/3，其中k表示像素的寬度，第二行電極單元260的寬度為2m，第三行電極單元260的寬度為3m，第四行電極單元260的寬度為2m，第五行電極單元260的寬度為m。此外，所述第一預(yù)定規(guī)律也即各設(shè)置組之間的設(shè)置規(guī)律為:相鄰的所述設(shè)置組之間沿列的延伸方向具有一偏移量，如圖5所示，其中一所述設(shè)置組相對(duì)于左側(cè)的設(shè)置組向下偏移，最佳地，偏移量為五分之二的所述設(shè)置組在豎直方向的長(zhǎng)度大小。依此設(shè)置方式，依次形成每一列的電極單元260，形成向右下方延伸的曲線狀排列結(jié)構(gòu)。除了圖5所示結(jié)構(gòu)形式，其中一所述設(shè)置組也可以相對(duì)于左側(cè)的設(shè)置組向上偏移，形成為向左下方延伸的曲線狀排列結(jié)構(gòu)。
[0071]此外，依據(jù)本發(fā)明第三實(shí)施例的設(shè)置原理，每一設(shè)置組內(nèi)電極單元260的設(shè)置規(guī)律并不限于上述的一種，其具體方式可以包括多種，在此不 描述。
[0072]本發(fā)明具體實(shí)施例所述的電極單元260，可以為條狀矩形電極，也可為橢圓形電極，圓形電極，S型電極等其他可以達(dá)到本發(fā)明所列舉實(shí)施例所述效果的所有形式。
[0073]本發(fā)明具體實(shí)施例另一方面提供一種液晶透鏡，包括:第一電極、第二電極及設(shè)置于第一電極與第二電極之間的液晶層，其中，所述第一電極上包括多個(gè)分隔的電極單元，呈陣列分布，且位于同一行和/或同一列的相鄰電極單元的寬度不等，或者相鄰行的電極單元之間交錯(cuò)排列。
[0074]所述液晶透鏡的具體結(jié)構(gòu)及其與顯示面板構(gòu)成3D顯示裝置的具體結(jié)構(gòu)可以結(jié)合圖2至圖6，參閱以上的描述，在此不再詳細(xì)描述。
[0075]上述結(jié)構(gòu)的液晶透鏡，可以為有源陣列模式，也可采用雙電極模式和多電極液晶模式。液晶透鏡的原理為本領(lǐng)域技術(shù)人員所熟知的技術(shù)，本發(fā)明技術(shù)方案改進(jìn)的重點(diǎn)在于使3D電驅(qū)動(dòng)液晶透鏡如何解決常規(guī)3D液晶透鏡結(jié)構(gòu)與顯示面板組立后容易出現(xiàn)摩爾紋現(xiàn)象的問題，也即本發(fā)明通過改變電極單元的排列方式，使顯示面板的像素單元與液晶透鏡的電極單元之間形成偏差，可以避免液晶透鏡中的電極單元與顯示面板的像素單元完全重合或平行產(chǎn)生的周期差拍問題，從而消除3D顯示立體影像中的摩爾紋，對(duì)于液晶透鏡其他部分的結(jié)構(gòu)及其驅(qū)動(dòng)方式并非為本發(fā)明的改進(jìn)重點(diǎn)，在此不作詳細(xì)描述。
[0076]另一方面，本發(fā)明所述液晶透鏡及3D顯示裝置除了可以消除摩爾紋外，通過給顯示面板上的薄膜場(chǎng)效應(yīng)晶體管TFT控制導(dǎo)電線路加電或者不加電，可以較好地控制顯示畫面顯示3維或者2維畫面，更進(jìn)一步根據(jù)TFT結(jié)構(gòu)的特性，可以通過控制單個(gè)液晶透鏡的狀況來決定每個(gè)區(qū)塊顯示2維或者3維畫像，至此，在一個(gè)畫面上同時(shí)存在2D/3D區(qū)分畫面，可以讓圖像顯示3維，文字顯示2維，形成較好的顯示畫面。
[0077]需要說明的是，上述實(shí)施例的3D顯示裝置中，所提及的“豎直”、“水平”、“左”及“右”等指示方位名詞是以顯示裝置的顯示屏朝向觀察者并垂直于地面放置時(shí)所定入，且其中像素單元及電極單元的寬度是指顯示裝置以上述設(shè)置方式時(shí)，在水平方向上的尺寸大小。
[0078]以上所述為本發(fā)明較佳實(shí)施例，應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明所述原理的前提下，還可以作出若干改進(jìn)和潤(rùn)飾，這些改進(jìn)和潤(rùn)飾也應(yīng)視為本發(fā)明保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種3D顯示裝置，包括具有多個(gè)像素單元的顯示面板，其特征在于，所述3D顯示裝置還包括: 液晶透鏡，包括:第一電極、第二電極及設(shè)置于第一電極與第二電極之間的液晶層，其中所述第一電極上包括多個(gè)分隔且電性相連的電極單元，呈陣列分布，且位于同一行和/或同一列的相鄰電極單元的寬度不等，或者相鄰行的電極單元之間交錯(cuò)排列； 所述液晶透鏡設(shè)置于所述顯示面板上，每一像素單元與一個(gè)電極單元對(duì)應(yīng)，像素單元與對(duì)應(yīng)的電極單元之間形成偏差。
2.如權(quán)利要求1所述的3D顯示裝置，其特征在于，當(dāng)相鄰行的電極單元之間交錯(cuò)排列時(shí)，位于同一行和/或同一列的相鄰電極單元的寬度相等，每一行的電極單元相對(duì)于相鄰行的對(duì)應(yīng)電極單元沿著行的第一延伸方向或沿著行的第二延伸方向具有一偏移量P，其中所述第一延伸方向與所述第二延伸方向相反。
3.如權(quán)利要求1所述的3D顯示裝置，其特征在于，所述第一電極上包括具有多個(gè)電極單元的設(shè)置組，各個(gè)所述設(shè)置組之間以第一預(yù)定規(guī)律排列，且每一所述設(shè)置組內(nèi)包括多個(gè)以第二預(yù)定規(guī)律排列的電極單元，所述第一預(yù)定規(guī)律不同于所述第二預(yù)定規(guī)律。
4.如權(quán)利要求3所述的3D顯示裝置，其特征在于，所述設(shè)置組內(nèi)包括至少兩行電極單元，所述第一預(yù)定規(guī)律為:各個(gè)所述設(shè)置組沿著行的第一延伸方向或沿著行的第二延伸方向具有一相同的偏移量D,其中所述第一延伸方向與所述第二延伸方向相反,且沿著行的第一延伸方向設(shè)置的設(shè)置組與相鄰的沿著行的第二延伸方向設(shè)置的設(shè)置組之間具有偏移量d，其中d不等于D ;所述第二預(yù)定規(guī)律為:各個(gè)所述設(shè)置組內(nèi)，相鄰行的電極單元之間交錯(cuò)排列，位于同一行和/或同一列的相鄰電極單兀的寬度相等。
5.如權(quán)利要求4所述的3D顯示裝置，其特征在于，所述第二預(yù)定規(guī)律為:所述設(shè)置組內(nèi)包括S行電極單元，其.中S為大于等于5的奇數(shù)，且從所述設(shè)置組內(nèi)的第二行開始，前(S-l)/2+l行的電極單元中，每一行的電極單元相對(duì)于相鄰前一行的對(duì)應(yīng)電極單元沿著行的第一延伸方向偏移，且相鄰兩行電極單元的偏移量不同；后(S-l)/2行的電極單元中，每一行的電極單元相對(duì)于相鄰前一行的對(duì)應(yīng)電極單元沿著行的第二延伸方向偏移，且相鄰兩行電極單元的偏移量不同。
6.如權(quán)利要求5所述的3D顯示裝置，其特征在于，所述第二預(yù)定規(guī)律為:所述設(shè)置組內(nèi)包括七行電極單元，其中位于第二行的電極單元相對(duì)于位于第一行的對(duì)應(yīng)電極單元沿著行的第一延伸方向具有偏移量2P,位于第三行的電極單兀相對(duì)于位于第二行的對(duì)應(yīng)電極單兀沿著行的第一延伸方向具有偏移量P，位于第四行的電極單兀相對(duì)于位于第三行的對(duì)應(yīng)電極單元沿著行的第一延伸方向具有偏移量2P，位于第五行的電極單元相對(duì)于位于第四行的對(duì)應(yīng)電極單元沿著行的第二延伸方向具有偏移量P，位于第六行的電極單元相對(duì)于位于第五行的對(duì)應(yīng)電極單元沿著行的第二延伸方向具有偏移量2P，位于第七行的電極單元相對(duì)于位于第六行的對(duì)應(yīng)電極單兀沿著行的第二延伸方向具有偏移量P，其中所述第一延伸方向與所述第二延伸方向相反。
7.如權(quán)利要求2或6所述的3D顯示裝置，其特征在于，所述偏移量P為(O~1/2)N值，其中N為電極單元沿行的延伸方向上的寬度，且所述偏移量P不能為η的整數(shù)倍，其中η為所述顯示面板的像素單元沿行的延伸方向的寬度。
8.如權(quán)利要求3所述的3D顯示裝置，其特征在于，所述設(shè)置組內(nèi)包括至少兩個(gè)位于同一列但位于不同行的電極單元，所述第一預(yù)定規(guī)律為:相鄰的所述設(shè)置組之間沿列的延伸方向具有一偏移量；所述第二預(yù)定規(guī)律為:各個(gè)所述設(shè)置組內(nèi)，位于同一行和/或同一列的相鄰電極單元的寬度不等。
9.如權(quán)利要求8所述的3D顯示裝置，其特征在于，所述第二預(yù)定規(guī)律為:每一所述設(shè)置組包括五個(gè)電極單元，且位于設(shè)置組內(nèi)第一行的電極單元的寬度為m，位于第二行的電極單元的寬度為2m，位于第三行的電極單元的寬度為3m，位于第四行的電極單元的寬度為2m，位于第五行的電極單元的寬度為m，其中l(wèi)k/2≤m≤2k/3，k表示像素的寬度。
10.如權(quán)利要求9所述的3D顯示裝置，其特征在于，相鄰所述設(shè)置組之間的偏移量為所述設(shè)置組的長(zhǎng)度大小的五分之二。
11.如權(quán)利要求1所述的3D顯示裝置，其特征在于，所述第一電極上的各電極單元形成為橢圓形、圓形和S型中的一種,所述第二電極為面電極。
12.如權(quán)利要求11所述的3D顯示裝置，其特征在于，所述液晶透鏡還包括第一基板、第二基板及用于施加閾值電壓的控制電極，其中所述控制電極形成在所述第一基板上，所述第二電極形成在所述第二基板上。
13.如權(quán)利要求12所述的3D顯示裝置，其特征在于，所述液晶透鏡還包括: 介電層，設(shè)置于所述控制電極上； 半導(dǎo)體層，設(shè)置于所述介電層上，其中所述第一電極設(shè)置于所述半導(dǎo)體層上； 第一配向?qū)?，設(shè)置于所述第一電極上； 第二配向?qū)樱O(shè)置于所述第二電極上，且所述液晶層設(shè)置于所述第一配向?qū)雍退龅诙湎驅(qū)又g。
14.一種液晶透鏡,包括:第一電極、第二電極及設(shè)置于第一電極與第二電極之間的液晶層，其特征在于，所述第一電極上包括多個(gè)分隔的電極單元，呈陣列分布，且位于同一行和/或同一列的相鄰電極單元的寬度不等，或者相鄰行的電極單元之間交錯(cuò)排列。
【文檔編號(hào)】G02F1/29GK103472650SQ201310389344
【公開日】2013年12月25日 申請(qǐng)日期:2013年8月30日 優(yōu)先權(quán)日:2013年8月30日
【發(fā)明者】宋亞軍, 宮曉達(dá) 申請(qǐng)人:深圳超多維光電子有限公司