[发明专利]显示装置及液晶透镜

说明书

技术领域

本发明是有关于一种显示装置及光学元件，且特别是有关于一种显示装置及液晶透镜。

背景技术

立体显示技术主要的原理系使观看者的左眼与右眼分别接收到不同的影像，而左眼与右眼接收到的影像会经由大脑分析并重叠而使观看者感知到显示画面的层次感及深度，进而产生立体感。因此欲在平面显示器显示立体影像，需于同一画面提供两组互相交错的影像以分别模拟两眼视觉，再透过特定的光学元件来分别使两眼接收两组影像，来达成立体影像的效果。 

现今已利用两种技术达成裸眼即可观看的立体显示效果，其一是利用视差屏障(Barrier)，另一种是柱状凸透镜阵列(Column Lens Array)。另外，更有一种液晶透镜立体显示器被提出，用来取代视差屏障或柱状凸透镜设计的立体显示器以实现平面-立体可切换的功能。液晶透镜立体显示器系利用分布于液晶层内的电场驱动液晶层内的液晶分子，使液晶分子的长轴随着电场强弱而改变方向，进而提供类似于透镜般的折射率分布。然而，液晶透镜需要复杂的电极设计以及电压驱动方式以使液晶透镜近似实体透镜，因此液晶透镜在其电场分布与设计上仍有待更进一步的改善。

发明内容

本发明提供一种显示装置及液晶透镜，其中液晶透镜的电极设计允许仅使用一种驱动电压即可驱动液晶层提供透镜般的光学作用，并且藉由液晶透镜的驱动可使显示装置具有平面显示模式与立体显示模式切换的功能。

本发明提出一种液晶透镜，其包括第一基板、第二基板、液晶层、第一电极层、第二电极层、第三电极层及绝缘层。液晶层配置于第一基板与第二基板之间。第一电极层配置于第一基板与液晶层之间。第二电极层配置于第二基板与液晶层之间，第二电极层包括浮置的多个第二电极。第三电极层配置于第二电极层与第二基板之间，且第三电极层包括多个第三电极，且各第二电极遮蔽第三电极中至少一者所在位置，以构成多个驱动单元，驱动单元沿一方向排列，其中液晶层受第一电极层、第二电极层以及第三电极层的驱动而呈现折射率沿方向逐渐减小而后逐渐增加以定义出透镜单元。绝缘层配置于第二电极层与第三电极层之间。

在本发明的一实施例中，上述的第二电极遮蔽相同数量的第三电极以构成驱动单元。

在本发明的一实施例中，上述的同一个透镜单元中的第三电极部分被致能，其他不被致能。

在本发明的一实施例中，上述的至少两个驱动单元所具有的第三电极的数量不同。

在本发明的一实施例中，上述的第二电极的宽度相同。

在本发明的一实施例中，上述的至少两个第二电极的宽度不同。

在本发明的一实施例中，上述的第二电极层更包括多个辅助电极，位于驱动单元旁且辅助电极适于被输入驱动电压。

在本发明的一实施例中，上述的辅助电极的间距实质上等于透镜单元的宽度

在本发明的一实施例中，上述的第三电极层更包括多个辅助电极，辅助电极所在位置被浮置的第二电极暴露出来。

在本发明的一实施例中，上述的第三电极的电压实质上等于辅助电极的电压

在本发明的一实施例中，上述的第一电极层被输入接地电压，而第三电极被输入驱动电压。

本发明提出一种显示装置，其包括显示面板以及液晶透镜。显示面板具有多个画素单元。液晶透镜配置于显示面板上。其中液晶透镜包括第一基板、第二基板、液晶层、第一电极层、第二电极层、第三电极层及绝缘层。液晶层配置于第一基板与第二基板之间。第一电极层配置于第一基板与液晶层之间。第二电极层配置于第二基板与液晶层之间，第二电极层包括浮置的多个第二电极。第三电极层配置于第二电极层与第二基板之间，且第三电极层包括多个第三电极，且各第二电极遮蔽第三电极中至少一者所在位置，以构成多个驱动单元，驱动单元沿一方向排列，其中液晶层受第一电极层、第二电极层以及第三电极层的驱动而呈现折射率沿所述方向逐渐减小而后逐渐增加以定义出透镜单元。绝缘层配置于第二电极层与第三电极层之间。

在本发明的一实施例中，上述的透镜单元对应至少两个画素单元。

在本发明的一实施例中，上述的第二电极遮蔽相同数量的第三电极以构成驱动单元。

在本发明的一实施例中，上述的同一个透镜单元中的第三电极部分被致能，其他不被致能。

在本发明的一实施例中，上述的至少两个驱动单元所具有的第三电极的数量不同。

在本发明的一实施例中，上述的第二电极的宽度相同。

在本发明的一实施例中，上述至少两个第二电极的宽度不同。