[发明专利]一种液晶透镜及显示装置

说明书

技术领域

本发明涉及显示技术领域，尤其涉及一种液晶透镜及显示装置。

背景技术

近年来，曲面显示因其弧线造型、更广视角、环抱感以及符合人类视觉构造等优点，目前已成为显示领域的高端产品。然而，采用物理方法制造出的曲面显示产品也存在不可避免的缺点，例如，在墙壁上挂置不方便，弯曲时容易破损等。目前，已经存在采用液晶透镜来实现裸眼三维(3D)显示的显示产品，但目前尚无采用平面显示实现曲面和3D相结合的器件。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例提供了一种液晶透镜及显示装置，用以利用平面显示的液晶透镜实现三维显示和曲面显示相结合。

因此，本发明实施例提供了一种液晶透镜，包括：相对而置的上基板和下基板，位于所述上基板和所述下基板之间的液晶层，位于所述上基板与所述下基板之间且分别位于所述液晶层两侧的第一透明电极和第二透明电极，以及用于向所述第一透明电极和第二透明电极施加电压的控制单元；其中，

所述第一透明电极为面状电极；所述第二透明电极分为多个电极组，每个所述电极组包括多个平行设置且沿竖直方向延伸的子电极；

在三维显示模式下，所述控制单元具体用于向各所述电极组中的所述子电极施加第一电压，控制所述液晶层中与各所述电极组对应区域的液晶分子发生偏转形成与所述电极组一一对应的柱状透镜结构；

在曲面显示模式下，所述控制单元具体用于向各所述电极组中的所述子电极施加第二电压，控制所述液晶层中与各所述电极组对应区域的液晶分子发生偏转形成微棱镜结构，且控制光线在各所述微棱镜结构中的等效光程之差以补偿观看者的位置到各所述微棱镜结构的光程差异。

在一种可能的实现方式中，在本发明实施例提供的上述液晶透镜中，还包括：人眼追踪单元，用于确定观看者在所述液晶透镜前方的位置。

在一种可能的实现方式中，在本发明实施例提供的上述液晶透镜中，所述微棱镜结构距离所述观看者越近，所述微棱镜结构的等效光程越大。

在一种可能的实现方式中，在本发明实施例提供的上述液晶透镜中，任意两个所述微棱镜结构之间的等效光程差为：S(Binner)-S(Ainner)＝S/cosβ-S；

其中，S为观看者到B微棱镜结构的距离，S/cosβ为观看者到A微棱镜结构的距离，β为观看者观看A和B微棱镜结构之间的张角；S(Ainner)为在A微棱镜结构中的等效光程，S(Binner)为在B微棱镜结构中的等效光程。

在一种可能的实现方式中，在本发明实施例提供的上述液晶透镜中，所述微棱镜结构的等效光程越大，施加在所述微棱镜结构对应的液晶层两侧的透明电极上的电压差越小。

在一种可能的实现方式中，在本发明实施例提供的上述液晶透镜中，所述微棱镜结构为三角形棱镜结构和/或四边形棱镜结构。

在一种可能的实现方式中，在本发明实施例提供的上述液晶透镜中，所述子电极由至少一条直线状电极或多个点状电极组成。

在一种可能的实现方式中，在本发明实施例提供的上述液晶透镜中，还包括位于所述上基板背离所述液晶层一侧的偏光片。

本发明实施例还提供了一种显示装置，包括本发明实施例提供的上述液晶透镜，以及设置在所述液晶透镜下方的显示偏振光的显示面板。

在一种可能的实现方式中，在本发明实施例提供的上述显示装置中，所述显示面板为液晶显示面板，或在显示面具有偏振片的电致发光显示面板。

本发明实施例的有益效果包括：

本发明实施例提供的一种液晶透镜及显示装置，包括：相对而置的上基板和下基板，位于上基板和下基板之间的液晶层，位于上基板与下基板之间且分别位于液晶层两侧的第一透明电极和第二透明电极，以及用于向第一透明电极和第二透明电极施加电压的控制单元；其中，第一透明电极为面状电极；第二透明电极分为多个电极组，每个电极组包括多个平行设置且沿竖直方向延伸的子电极。在三维显示模式下，控制单元具体用于向各电极组中的子电极施加第一电压，控制液晶层中与各电极组对应区域的液晶分子发生偏转形成与电极组一一对应的柱状透镜结构，以实现裸眼三维显示功能。在曲面显示模式下，控制单元具体用于向各电极组中的子电极施加第二电压，控制液晶层中与各电极组对应区域的液晶分子发生偏转形成微棱镜结构，且控制光线在各微棱镜结构中的等效光程之差以补偿观看者的位置到各微棱镜结构的光程差异，从而实现曲面显示。上述液晶透镜在平面显示的情况下实现曲面和3D相结合，可以避免采用物理方式实现曲面显示时存在的缺点，并且利于实现三维显示和曲面显示的产品超薄设计。