CN103777416B - 一种液晶透镜及三维显示装置 - Google Patents
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Abstract
本发明实施例提供了一种液晶透镜及三维显示装置，用以实现一种液晶透镜中电极之间信号延迟相等且摩尔纹现象较少或不存在的液晶透镜及显示装置。所述液晶透镜包括：相对设置的第一基板和第二基板，位于第一基板和第二基板之间的液晶层，以及位于第一基板和第二基板至少之一上靠近液晶层一侧的多个相互平行分布的条状电极，所述条状电极的延伸方向与显示面板中像素的行方向或列方向平行；所述条状电极包括多个首尾依次相连的条状子电极，每一条状子电极的延伸方向与所述条状电极的延伸方向呈设定夹角。
Description
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三维（3D）显示装置。
背景技术
目前，实现裸眼3D显示的显示装置位于液晶显示器（LCD）的光源阵列的前方设置光栅屏障（Barrier）或液晶透镜等遮蔽物，利用光栅屏障或液晶透镜在显示面板的前面形成若干视区，使显示面板上不同亚像素单元发出的光射落在不同的视场内，观看者的双眼落在不同视场内产生3D感觉。
其中，液晶透镜的原理是利用液晶分子双折射特性，以及随电场分布变化排列特性使光束聚焦或发散，通过改变电压来控制液晶分子的排列方向，进而可以实现在小空间内达到有效的光学变焦效果。
现有技术液晶透镜包括多个相互平行且邻接的透镜单元，每个所述透镜单元对来自显示面板左视场的光线和右视场的光线起发散或汇聚作用。所述每一透镜单元与显示面板上的相邻两列亚像素单元对应，其中一列亚像素单元显示与所述左视场对应的图像，另一列亚像素单元显示与所述右视场对应的图像。一般地，液晶透镜包括：相对设置的第一基板和第二基板，位于第一基板和第二基板之间的液晶层，第一基板和第二基板靠近液晶层的一侧分别设置有第一电极和第二电极。现有技术，第一电极或第二电极为如图1所示的多个相互平行排列的条状电极100；每一条状电极100呈矩形状，各条状电极100与显示面板20中沿行方向或列方向分布的黑矩阵平行。在实现图像显示时，来自背光或外界光源的光线透过各条状电极100时，相互平行分布的黑矩阵和条状电极100之间会出现狭缝衍射现象，显示面板上会出现摩尔纹现象，所述黑矩阵和条状电极100之间的平行度越高，摩尔纹现象越明显。
现有技术为了解决上述显示面板出现摩尔纹现象，将条状电极100设置为与显示面板20沿行方向或列方向分布的黑矩阵具有一定夹角，具体结构如图2所示，针对呈矩形状显示面板，各条状电极100的长度不等，导致不同条状电极100之间具有信号延迟，严重影响3D的显示效果。另外，如图3所示，与图2所示的条状电极100一一对应相连的引线200的排布无法避免地存在交叉的区域，所有引线200无法在依次构图工艺中完成，导致图2所示的条状电极100的引线200的制作过程较复杂。
发明内容
本发明实施例提供了一种液晶透镜及三维显示装置，用以消除现有液晶透镜实现三维图像显示时存在摩尔纹不良。
本发明实施例提供的液晶透镜包括：相对设置的第一基板和第二基板，位于第一基板和第二基板之间的液晶层，以及位于第一基板和第二基板至少之一上靠近液晶层一侧的多个相互平行分布的条状电极，所述条状电极的延伸方向与显示面板中像素的行方向或列方向平行；
所述条状电极包括多个首尾依次相连的条状子电极，每一条状子电极的延伸方向与所述条状电极的延伸方向呈设定夹角。
较佳地，所述各条状电极中的条状子电极的长度相等。
较佳地，所述各条状子电极的延伸方向一致。
较佳地，所述设定夹角为0～45°。
较佳地，所述设定夹角为18.43°、15.53°或12.53°。
较佳地，所述各条状子电极的中心连线与所述条状电极的延伸方向相平行。
较佳地，所述条状电极沿与所述显示面板中子像素的长边平行的方向分布。
较佳地，所述条状电极沿与所述显示面板中子像素的短边平行的方向分布。
较佳地，所述每一条状子电极位于与一个或多个子像素对应的区域内。
本发明实施例提供一种三维显示装置，包括显示面板以及位于所述显示面板出光侧的液晶透镜；所述液晶透镜为上述任一方式的液晶透镜。
本发明实施例提供一种液晶透镜，通过提供一种新型的条状电极结构，在进行3D图像显示时，能够消除摩尔纹不良现象。具体地，所述电极结构包括多个首尾依次相连的条状子电极，每一条状子电极的延伸方向与所述条状电极的延伸方向呈设定夹角，所述条状电极的延伸方向与显示面板中像素的行方向或列方向平行；因此，各条状电极的长度相等，对信号的延迟相等，不影响液晶透镜的显示效果。同时，条状电极的延伸方向与显示面板中像素的行方向或列方向平行，也就是说，条状电极的延伸方向与显示面板中黑矩阵的行方向或列方向平行，每一条状子电极与黑矩阵的行方向或列方向存在设定夹角，黑矩阵和条状电极之间的衍射和干涉现象消弱或消除，进而消弱或消除因衍射和干涉引起的三维显示装置的摩尔纹不良。
附图说明
图1为现有技术液晶透镜中的条状电极结构示意图之一；
图2为现有技术液晶透镜中的条状电极结构示意图之二；
图3为现有技术液晶透镜中的条状电极的引线结构示意图；
图4为本发明实施例提供的未施加电压时的液晶透镜截面示意图；
图5为图4所示的条状电极的俯视示意图；
图6为图5所示的条状电极的局部放大示意图；
图7为本发明实施例提供的条状电极以及条状电极的引线排布的结构示意图；
图8为本发明实施例提供的条状电极中的条状子电极的相对设置结构示意图；
图9为本发明实施例提供的条状电极的设置方式之一的结构示意图；
图10为本发明实施例提供的条状电极的设置方式之二的结构示意图；
图11为本发明实施例提供的条状电极的设置方式之三的结构示意图；
图12为本发明实施例提供的三维显示装置结构示意图。
具体实施方式
本发明实施例提供一种液晶透镜及三维显示装置，用以消除现有液晶透镜实现三维图像显示时存在的摩尔纹不良。
以下将结合附图具体说明本发明实施例提供的技术方案。
参见图4，为本发明实施例提供的未施加电压时的液晶透镜截面示意图，包括：
相对设置的第一基板1和第二基板2，位于第一基板1和第二基板2之间的液晶层3，以及位于第一基板1和第二基板2至少之一上靠近液晶层3一侧的多个相互平行分布的条状电极。
图4所示的液晶透镜，其中一种实施方式为：在第一基板1上设置有第一电极4，第二基板2上设置第二电极5，第二电极5为多个相互平行分布的条状电极，第一电极4为板状电极。
需要说明的是，图4所示的液晶透镜仅用于说明本发明的条状电极，并不用于限制本发明的液晶透镜的具体结构，也就是说，图4所示的第一电极4不限于为板状，也可以为条状。第二电极5不限于为条状也可以为板状。优选地，第一电极和第二电极之一为板状电极，另一为条状电极。
参见图5，为图4所示的条状电极5的俯视示意图；
条状电极5的延伸方向与显示面板6中像素的行方向或列方向平行；如图5所示，带箭头的线段为条状电极5的延伸方向。
参见图6，为条状电极5的局部放大示意图，条状电极5包括：多个首尾依次相连的条状子电极51，每一条状子电极51的延伸方向与条状电极5的延伸方向呈设定夹角α。如图6所示，带箭头的线段为条状电极5的延伸方向，该延伸方向也为列方向。虚线段表示条状子电极的延伸方向。
由图4至图6所示的液晶透镜截及液晶透镜中的电极结构可知，条状电极5的延伸方向与显示面板中像素的行方向或列方向平行，也就是说，条状电极5的延伸方向与显示面板中黑矩阵的行方向或列方向平行，黑矩阵的分布沿显示面板中像素的行方向和列方向，每一条状子电极51与黑矩阵的行方向或列方向存在设定夹角α，黑矩阵和条状电极之间的间隙不规则，因此，使得黑矩阵和条状电极之间的衍射和/或干涉现象消弱或消除，进而消弱或消除因衍射和/或干涉引起的三维显示装置的摩尔纹不良。另外，条状电极5的延伸方向与显示面板中像素的行方向或列方向平行，可以实现各条状电极长短一致，解决了条状电极长短不一致引起的信号延迟不相等的问题。进一步地，如图7所示，与本发明实施例提供的条状电极5一一对应相连的引线52规律排布，各引线52无需交叉，排布结构简单，并且可以通过一次构图工艺形成在同一膜层上，制作工艺简单。
优选地，所述各条状电极中的条状子电极的长度相等，即各条状电极中的条状子电极规律排布，可以实现更佳的三维显示效果。
每一条状电极中的各条状子电极的延伸方向一致或者部分一致。
图5和图6所示的条状电极5中的各条状子电极51的延伸方向一致，即朝向同一方向延伸。
参见图8，为各条状子电极51的延伸方向不完全一致的其中一种较佳的实施例。图8所示的条状电极5中第奇数个条状子电极51的延伸方向一致，第偶数个条状子电极51的延伸方向一致。
优选地，所述设定夹角为0～45°，其中，12.53°、18.43°、15.53°均为较佳的设定夹角，消弱或消除因衍射和/或干涉引起的三维显示装置的摩尔纹不良的效果较佳。
如图8所示，优选地，各条状子电极51的中心O的连线与条状电极5的延伸方向相平行，进一步保证所述条状电极在整体上呈直线分布，即整体上沿子像素的行方向或列方向。
一般地，子像素呈规则的矩形，且子像素的行方向或列方向与所述子像素的长边或短边平行。本发明实施例提供的子像素的形状不限于为矩形，也可以为多边形等。
当子像素呈规则图形时，优选地，所述条状电极沿与所述显示面板中子像素的长边平行的方向分布。
较佳地，所述条状电极沿与所述显示面板中子像素的短边平行的方向分布。
为了更清楚地说明所述条状电极与子像素的相对位置，以下将结合附图具体说明。
参见图9，显示面板6包括多个呈行列分布的子像素61，子像素61所覆盖的区域呈矩形状；
液晶透镜7中的条状电极5沿与显示面板中子像素61的长边平行的方向分布；或者条状电极5沿与显示面板6中子像素61的短边平行的方向分布。
图9所示的条状电极5沿与显示面板中子像素61长边平行的方向分布。
图10所示的条状电极5沿与显示面板中子像素61短边平行的方向分布。
较佳地，参见图9或图10所示，每一条状子电极51位于与一个或多个子像素对应的区域，当液晶透镜与显示面板组合为三维显示装置时，每一条状子电极51在显示面板为的正投影覆盖一个或依次相邻的多个子像素61，即每一条状子电极51从一个子像素61的一边延伸至该子像素的另一边或延伸至依次相邻的多个子像素的另一边。
图9和图10所示的电极结构为每一条状子电极51与一个子像素对应。
图11所示的电极结构为每一条状子电极51与两个子像素对应。图11仅为一个实施例，每一条状子电极51在显示面板为的正投影覆盖依次相邻的多个子像素61的例子不再图示。
由图9至图11所示条状电极结构可知，条状电极5沿与显示面板中子像素61的长边平行的方向分布；或者条状电极5沿与显示面板6中子像素61的短边平行的方向分布。由于子像素61的长边和短边分别与像素行或像素列平行，因此，条状电极5的延伸方向与显示面板中黑矩阵的行方向或列方向平行，黑矩阵的分布沿显示面板中像素的行方向和列方向，每一条状子电极51与黑矩阵的行方向或列方向存在设定夹角α，黑矩阵和条状电极之间的间隙不规则，因此，使得黑矩阵和条状电极之间的衍射和/或干涉现象消弱或消除，进而消弱或消除因衍射和/或干涉引起的三维显示装置的摩尔纹不良。
以下将具体说明本发明实施例提供的三维显示装置的具体结构。
参见图12，为本发明实施例提供的三维显示装置结构截面示意图；
包括显示面板6以及位于显示面板出光侧的液晶透镜7；
液晶透镜7，为上述实施例提供的任一方式的液晶透镜。图12中的箭头表示光线。该显示装置可以为：手机、平板电脑、电视机、显示器、笔记本电脑、数码相框、导航仪等任何具有显示功能的产品或部件。
设置有本发明实施例提供的液晶透镜的三维显示装置，可以消弱或消除因衍射和干涉引起的三维显示装置的摩尔纹不良，同时还可以避免因条状电极之间长短不一引起信号延迟不等的问题，实现更高品质的三维图像显示。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。
Claims (7)
1.一种液晶透镜，包括：相对设置的第一基板和第二基板，位于第一基板和第二基板之间的液晶层，以及位于第一基板和第二基板至少之一上靠近液晶层一侧的多个相互平行分布的条状电极，其特征在于，所述条状电极的延伸方向与显示面板中像素的行方向或列方向平行；
所述条状电极包括多个首尾依次相连的条状子电极，每一条状子电极的延伸方向与所述条状电极的延伸方向呈设定夹角，所述设定夹角为18.43°、15.53°或12.53°；
其中，各所述条状子电极的延伸方向一致。
2.根据权利要求1所述的液晶透镜，其特征在于，各所述条状电极中的条状子电极的长度相等。
3.根据权利要求1所述的液晶透镜，其特征在于，各所述条状子电极的中心连线与所述条状电极的延伸方向相平行。
4.根据权利要求1所述的液晶透镜，其特征在于，所述条状电极沿与所述显示面板中子像素的长边平行的方向分布。
5.根据权利要求1所述的液晶透镜，其特征在于，所述条状电极沿与所述显示面板中子像素的短边平行的方向分布。
6.根据权利要求4或5所述的液晶透镜，其特征在于，所述每一条状子电极位于与一个或多个子像素对应的区域内。
7.一种三维显示装置，其特征在于，包括显示面板以及位于所述显示面板出光侧的液晶透镜；所述液晶透镜为权利要求1-6任一权项所述的液晶透镜。
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