[发明专利]液晶透镜装置与应用该液晶透镜装置的立体显示器

说明书

【技术领域】

本案是为一种液晶透镜装置，尤指应用于立体显示器的液晶透镜装置。

【背景技术】

目前3D立体显示器都是使用两眼视差的原理，使得观赏者的左眼及右眼能够得到不同的影像信息，进而合成为3D立体影像。目前市面上常见的3D立体显示器主要可以分为两大类：眼镜式3D立体显示器与裸眼式3D立体显示器，其中裸眼式3D立体显示器，观赏者不需配戴任何额外的设备，即可观看到3D立体影像。而裸眼式3D立体显示器主要分为两大类，空间多工型与时间多工型。

其中空间多工型的裸眼式3D立体显示器产生3D立体影像的方法，主要是将显示器中的显示影像区分为左眼影像像素及右眼影像像素，再利用分光装置同时把左眼及右眼的影像像素分别投射至左、右眼，形成两眼视差的效果，进而使得观赏者观看到3D立体影像。

而液晶透镜(LC lens)便可以完成上述分光装置的效果，将左眼像素影像折射至观赏者的左眼，同时也将右眼像素影像折射至观赏者的右眼，因此能够达到分光的效果。至于液晶透镜(Liquid crystal lens，简称LC lens)的操作原理，主要是利用外加电压所形成的电场来驱动液晶分子转动方向，借以于液晶层中形成不同折射率的区域，进而达到一般固态透镜的聚焦效果以进行分光。而当液晶透镜(LC lens)不作动时，3D立体显示器便可切换成2D显示器来使用，使得观赏者能够在同一台显示器上，选择是要观看2D影像或是3D立体影像，达到2D／3D切换的效果。

请参见图1，其是传统液晶透镜(LC lens)的折射率曲线分布示意图，由图中折射率曲线10可明显看出，需要高折射率的效果时，液晶单元两侧第一基板11、第二基板12间的间距d将需要大幅增加，如此将造成液晶成本及所完成显示器的整体厚度都随的增加。而且过大的间距将使液晶反应速度下降，因此改善上述种种缺失，是为发展本案的主要目的之一。

【发明内容】

本发明的目的就是在提供一种液晶透镜装置，其包含第一基板、第二基板以及位于该第一基板以及该第二基板间的多个液晶单元，其中每一液晶单元包含有第一子单元，而第一子单元包含有：第一电极与第二电极，设置于第一基板上，第一电极与第二电极间具有第一间隔；以及第三电极与第四电极，设置于第二基板上，第三电极与第四电极间具有第二间隔，其中第一电极与第三电极间施以第一电压差，第二电极与第四电极间施以第二电压差，而第一电压差与第二电压差的极性相反且第一间隔不等于该第二间隔。

本发明的再一目的是提供一种立体显示器，其包括显示面板以及设置于显示面板表面上方的液晶透镜装置，该液晶透镜装置包含第一基板、第二基板以及位于该第一基板以及该第二基板间的多个液晶单元，其中每一液晶单元包含有第一子单元，而第一子单元包含有：第一电极与第二电极，设置于第一基板上，第一电极与第二电极间具有第一间隔；以及第三电极与第四电极，设置于第二基板上，第三电极与第四电极间具有第二间隔，其中第一电极与第三电极间施以第一电压差，第二电极与第四电极间施以第二电压差，而第一电压差与第二电压差的极性相反且第一间隔不等于第二间隔。

在本发明的较佳实施例中，上述的液晶透镜装置中第一基板具有第一配向层，第二基板具有第二配向层，第一配向层的摩擦方向与第二配向层的摩擦方向相反。

在本发明的较佳实施例中，上述的液晶透镜装置中每一液晶单元更包含第二子单元，第二子单元与第一子单元相对于一对称轴而对称设置于液晶单元中，第二子单元包含有：第五电极与第六电极，设置于第一基板上，第五电极与第六电极间具有第三间隔；以及第七电极与第八电极，设置于第二基板上，第七电极与第八电极间具有第四间隔，其中第五电极与第七电极间施以第三电压差，第六电极与第八电极间施以第四电压差，而第三电压差与第四电压差的极性相反且第三间隔不等于第四间隔。

在本发明的较佳实施例中，上述的液晶透镜装置，其中每一液晶单元更包含第三子单元，第三子单元设置于该第一子单元与第二子单元之间，第三子单元包含：第九电极，设置于第二基板上且连接于第三电极，并朝对称轴方向延伸；以及第十电极，设置于第一基板上且连接于该第五电极，并朝对称轴方向延伸。

为让本发明的上述和其他目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附图式，作详细说明如下。

【附图说明】

图1是传统液晶透镜的折射率曲线分布示意图。

图2是将图1所示的传统液晶透镜，改用二阶菲涅尔液晶透镜的折射率分布示意图。

图3是二阶菲涅尔液晶透镜的透镜单元剖面图。