本发明专利技术公开了一种液晶透镜及3D显示装置，在液晶透镜的下基板和公共基板之间具有沿第一方向延伸的多个第一透镜区域，在3D显示模式时，各第一透镜区域仅对入射的自然光中偏振方向沿第一方向的分量起汇聚作用；在液晶透镜的上基板与公共基板之间具有沿第二方向延伸的多个第二透镜区域，在3D显示模式时，各第二透镜区域仅对入射的自然光中偏振方向沿第二方向的分量起汇聚作用。在3D显示装置中液晶透镜放置在显示器上，第一透镜区域和第二透镜区域分别对显示器发出的自然光中两个方向的偏振光进行聚焦，实现3D显示，相对于现有技术中在显示器上增加一层偏振片实现3D显示，能减少光能量的损失，增强整个3D显示装置的显示亮度。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及3D显示
，尤其涉及一种液晶透镜及3D显示装置。
技术介绍
在日常生活中人们是利用两只眼睛来观察周围具有空间立体感的外界景物的，三维(3D)显示技术就是利用双眼立体视觉原理使人获得三维空间感，其主要原理是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融合而使观看者产生立体感。目前，3D显示技术有裸眼式和眼镜式两大类。所谓裸眼式就是通过在显示面板上进行特殊的处理，把经过编码处理的3D视频影像独立送入人的左右眼，从而令用户无需借助立体眼镜即可裸眼体验立体感觉。目前，实现裸眼3D显示的显示装置位于液晶(IXD)显示器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。但是，由于液晶透镜所使用的液晶分子本身光学各向异性的特性，要求入射到液晶透镜的光线必须是偏振光，这需要显示器发出的光线为偏振光才能实现裸眼3D显示，对于非偏振光的显示器，诸如有机电致发光(0LED)、等离子体(PDP)和阴极射线(CRT)的非偏光显示器，需要在显示器和光屏障之间增加一层偏光片，使发出的非偏振光变为偏振光，然后使用液晶透镜实现3D显示效果，在这过程中显示器发出的光会有损失，影响3D显示的透光率，显示亮度将被降低50%以上，导致3D显示效果降低。
技术实现思路
本专利技术实施例提供了一种液晶透镜及3D显示装置，用以实现高亮度3D显示。本专利技术实施例提供了一种液晶透镜，包括下基板、与所述下基板对应设置的上基板、以及位于所述上基板和下基板之间的公共基板；其中，在所述下基板与公共基板之间具有沿第一方向延伸的多个第一透镜区域，在3D显示模式时，各第一透镜区域仅对入射的自然光中偏振方向沿第一方向的分量起汇聚作用；在所述上基板与公共基板之间具有沿第二方向延伸的多个第二透镜区域，在3D显示模式时，各第二透镜区域仅对入射的自然光中偏振方向沿第二方向的分量起汇聚作用。本专利技术实施例提供了一种3D显示装置，包括显示器，以及设置在所述显示器上的液晶透镜，所述液晶透镜为本专利技术实施例提供的液晶透镜。 本专利技术实施例的有益效果包括本专利技术实施例提供的一种液晶透镜及3D显示装置，液晶透镜包括下基板、与下基板对应设置的上基板、以及位于上基板和下基板之间的公共基板，在下基板和公共基板之间具有沿第一方向延伸的多个第一透镜区域，在3D显示模式时，各第一透镜区域仅对入射的自然光中偏振方向沿第一方向的分量起汇聚作用；在上基板与公共基板之间具有沿第二方向延伸的多个第二透镜区域，在3D显示模式时，各第二透镜区域仅对入射的自然光中偏振方向沿第二方向的分量起汇聚作用。在3D显示装置中液晶透镜放置在显示器上，第一透镜区域和第二透镜区域分别对显示器发出的自然光中两个方向的偏振光进行聚焦，实现3D显示，相对于现有技术中在显示器上增加一层偏振片实现3D显示，能减少光能量的损失，提高液晶透镜的光透过率，大大增强整个3D显示装置的显示亮度，实现高亮度3D显示。附图说明图1为本专利技术实施例提供的液晶透镜的结构示意图；图2a_图2b为本专利技术实施例提供的第一透镜区域的结构示意图；图3a_图3c为本专利技术实施例提供的第二透镜区域的结构示意图；图4a_图4d为本专利技术实施例提供的液晶透镜的具体结构示意图。具体实施例方式下面结合附图，对本专利技术实施例提供的液晶透镜及3D显示装置的具体实施方式进行详细地说明。附图中各层厚度和区域大小形状不反映液晶透镜以及3D显示装置的真实比例，目的只是示意说明本
技术实现思路
。本专利技术实施例提供了一种液晶透镜，如图1所示，包括下基板01、与下基板01对应设置的上基板02、以及位于上基板01和下基板02之间的公共基板03 ;其中，在下基板01与公共基板03之间具有沿第一方向延伸的多个第一透镜区域04，在3D显不模式时,各第一透镜区域04仅对入射的自然光中偏振方向沿第一方向的分量起汇聚作用；在上基板02与公共基板03之间具有沿第二方向延伸的多个第二透镜区域05，在3D显示模式时，各第二透镜区域05仅对入射的自然光中偏振方向沿第二方向的分量起汇聚作用。本专利技术实施例提供的上述液晶透镜，通过两个交叠的透镜区域，即第一透镜区域04和第二透镜区域05分别对显示器发出的自然光中两个方向的偏振光进行聚焦，实现3D显示，相对于现有技术中在显示器上增加一层偏振片实现3D显示，能减少光能量的损失，提高液晶透镜的光透过率，大大增强整个3D显示装置的显示亮度，实现高亮度3D显示。举例说明，例如将第一方向设为X方向，第二方向设为y方向，第一透镜区域04对X方向的偏振光起到汇聚作用，即经过第一透镜区域04后X方向的偏振光会在第一透镜区域04的焦点处汇聚，而y方向的偏振光不受影响；第二透镜区域05对y方向的偏振光起到汇聚作用，即经过第二透镜区域05后y方向的偏振光会在第二透镜区域05的焦点处汇聚，而X方向的偏振光不受影响；在经过两层透镜区域后，非偏振光被分成了 X方向和I方向偏振光，以实现3D显示。较佳地，在具体实施时，液晶透镜中的第一透镜区域04和第二透镜区域05的延伸方向可以相互正交，即第一方向与第二方向相互正交。为了方便描述，在以下描述中都是以第一方向与第二方向相互正交为例进行说明。具体地，由于第一透镜区域04与第二透镜区域05分别位于两层上，具有一定的高度差，为了避免两者具有的高度差造成两者的焦距差异太大，引起观看者的视场宽度相差太大，在3D显示模式时，应尽量控制每个第一透镜区域04的焦点与每个第二透镜区域05的焦点位于与上基板02或下基板01平行的水平面上，以保持观看者左右眼的视场宽度一致。本专利技术实施例提供的液晶透镜中的第一透镜区域04和第二透镜区域05的具体结构可以有多种，两者的具体结构可以相同，也可不同，其中，第一透镜区域04中液晶的初始取向方向和第二透镜区域05中液晶的初始取向方向一般不同，以便达到两个透镜区域分别对入射光沿不同方向的分量起到汇聚作用的效果。下面对第一透镜区域04的具体结构进行详细地说明。具体地，在本专利技术实施例提供的上述液晶透镜中，在下基板01与公共基板03之间，如图2a所示,具体包括位于下基板01和公共基板03之间的第一液晶层06、设置于下基板01面向第一液晶层06 —面的第一透明电极07、设置于第一透明电极07面向第一液晶层06 —面的第一取向膜08、设置于公共基板03面向第一液晶层06 —面的第二透明电极09、设置于第二透明电极09面向第一液晶层06 —面的第二取向膜10。具体地，第一透明电极07为条状电极，第二透明电极09为面状电极；或相反，第二透明电极09为条状电极，第一透明电极07为面状电极，如图2a所示；第一取向膜08和第二取向膜10的摩擦方向垂直于条状电极的延伸方向；第一液晶层06中的液晶为正性向列液晶。在2D显示模式时，第一透明电极07和第二透明电极09未加电压，第一液晶层06中的液晶沿第一方向本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种液晶透镜，其特征在于，包括：下基板、与所述下基板对应设置的上基板、以及位于所述上基板和下基板之间的公共基板；其中，在所述下基板与公共基板之间具有沿第一方向延伸的多个第一透镜区域，在3D显示模式时，各第一透镜区域仅对入射的自然光中偏振方向沿第一方向的分量起汇聚作用；在所述上基板与公共基板之间具有沿第二方向延伸的多个第二透镜区域，在3D显示模式时，各第二透镜区域仅对入射的自然光中偏振方向沿第二方向的分量起汇聚作用。
【技术特征摘要】
1.一种液晶透镜，其特征在于，包括下基板、与所述下基板对应设置的上基板、以及位于所述上基板和下基板之间的公共基板；其中， 在所述下基板与公共基板之间具有沿第一方向延伸的多个第一透镜区域，在3D显示模式时，各第一透镜区域仅对入射的自然光中偏振方向沿第一方向的分量起汇聚作用； 在所述上基板与公共基板之间具有沿第二方向延伸的多个第二透镜区域，在3D显示模式时，各第二透镜区域仅对入射的自然光中偏振方向沿第二方向的分量起汇聚作用。2.如权利要求1所述的液晶透镜，其特征在于，在3D显示模式时，每个所述第一透镜区域的焦点与每个所述第二透镜区域的焦点位于与所述上基板或下基板平行的水平面上。3.如权利要求1或2所述的液晶透镜，其特征在于，所述第一方向与所述第二方向相互正交。4.如权利要求3所述的液晶透镜，其特征在于，在所述下基板与公共基板之间具体包括 位于所述下基板和所述公共基板之间的第一液晶层、设置于所述下基板面向所述第一液晶层一面的第一透明电极、设置于所述第一透明电极面向所述第一液晶层一面的第一取向膜、设置于所述公共基板面向所述第一液晶层一面的第二透明电极、设置于所述第二透明电极面向所述第一液晶层一面的第二取向膜； 在3D显示模式时，对所述第一透明电极和第二透明电极施加电压产生电场，使与每个第一透镜区域对应的第一液晶层中的液晶分子发生偏转，形成柱状透镜结构。5.如权利要求4所述的液晶透镜，其特征在于，所述第一透明电极为条状电极，所述第二透明电极为面状电极；或，所述第二透明电极为条状电极，所述第一透明电极为面状电极； 所述第一取向膜和第二取向膜的摩擦方向垂直于所述条状电极的延伸方向； 所述第一液晶层中的...
【专利技术属性】
技术研发人员：武乃福，
申请(专利权)人：京东方科技集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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