[发明专利]一种2D-3D可切换立体显示装置及液晶透镜

说明书

技术领域

本发明涉及立体显示技术领域，特别涉及一种2D-3D可切换立体显示装置及液晶透镜。

背景技术

众所周知，我们平时所见到的2D显示器无法像真实世界一样为我们提供景深信息。我们之所以能够辨别景深（3D效果），关键在于人的两只眼睛具有60mm左右的瞳距产生的位置差异。有“双眼视差”的两副图成为一对“立体图像对”，其经过人大脑视觉皮层的融合，就产生了立体效果。

3D显示分为裸眼式和眼镜式，眼镜式主流的技术有快门式（shutter glass）技术和偏光式（pattern retard），而裸眼式主要有视差挡板光栅、柱透镜光栅和液晶透镜（LC Lens）光栅技术。在裸眼式光栅中，由于LC lens的透过率较高，并能实现2D-3D的切换，将成为裸眼3D显示的主流。

在LC lens中，较常用的一种技术为偏振态切换弧形液晶透镜法，其显示原理如图1所示。此方法是利用额外的一个可控扭曲向列液晶盒（TN Cell），来改变显示面板出射光的线偏振态，而不同线偏振态的光经过具有各向异性液晶物质的折射率是不同的：当液晶折射率和聚合物凹透镜折射率匹配时，光线直接透过，实现2D显示；当液晶折射率和聚合物凹透镜折射率不匹配时，液晶聚合物层就起到凸透镜的作用，实现3D显示。此方法的缺点在于需额外添加一个TN cell装置，显示器件盒厚增加，成本也明显增高。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种2D-3D可切换立体显示装置及液晶透镜，不需要额外添加一个TN cell装置，提升立体显示装置的显示效果。

为解决上述技术问题，本发明提供技术方案如下：

一种液晶透镜，包括：

第一基板，所述第一基板上形成有第一电极；

第二基板，所述第二基板上形成有第二电极；

设置在所述第一电极和所述第二电极之间的聚合物层和液晶层，所述聚合物层和所述液晶层之间形成弧形界面；

其中，所述聚合物层具有第一折射率，所述液晶层采用双频液晶，所述第一电极和所述第二电极之间能够产生第一频率电场和第二频率电场，在所述第一频率电场的作用下，液晶分子指向矢沿平行于电场方向排列，线偏振光通过所述液晶层时具有所述第一折射率，在所述第二频率电场的作用下，液晶分子指向矢沿垂直于电场方向排列，线偏振光通过所述液晶层时具有大于所述第一折射率的第二折射率。

上述的液晶透镜，其中，还包括：形成在所述第一电极上和所述第二电极上的取向层，所述取向层使得在所述第二频率电场的作用下所述液晶分子指向矢方向与所述线偏振光的方向平行。

一种2D-3D可切换立体显示装置，包括显示面板和位于所述显示面板之上的液晶透镜，其中，所述液晶透镜包括：

第一基板，所述第一基板上形成有第一电极；

第二基板，所述第二基板上形成有第二电极；

设置在所述第一电极和所述第二电极之间的聚合物层和液晶层，所述聚合物层和所述液晶层之间形成弧形界面；

其中，所述聚合物层具有第一折射率，所述液晶层采用双频液晶，所述第一电极和所述第二电极之间能够产生第一频率电场和第二频率电场，在所述第一频率电场的作用下，液晶分子指向矢沿平行于电场方向排列，线偏振光通过所述液晶层时具有所述第一折射率，在所述第二频率电场的作用下，液晶分子指向矢沿垂直于电场方向排列，从所述显示面板出射的线偏振光通过所述液晶层时具有大于所述第一折射率的第二折射率。

上述的显示装置，其中，所述液晶透镜还包括：形成在所述第一电极上和所述第二电极上的取向层，所述取向层使得在所述第二频率电场的作用下所述液晶分子指向矢方向与所述显示面板出射的线偏振光的方向平行。

上述的显示装置，其中，还包括：驱动单元，用于驱动所述第一电极和所述第二电极产生所述第一频率电场和所述第二频率电场。

上述的显示装置，其中，所述驱动单元具体用于：

通过在所述第一电极和所述第二电极之间施加第一频率电压来产生所述第一频率电场，以及，通过在所述第一电极和所述第二电极之间施加第二频率电压来产生所述第二频率电场，其中，所述第一频率小于所述双频液晶的分隔频率，所述第二频率大于所述双频液晶的分隔频率。

上述的显示装置，其中，所述显示面板产生的线偏振光的偏振方向垂直于在所述第一频率电场作用下的液晶分子指向矢方向，并平行于在所述第二频率电场作用下的液晶分子指向矢方向。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：