液晶透镜、立体显示装置与其显示方法
【专利摘要】本发明公开了一种液晶透镜，包括多条第一条状电极、多条第二条状电极以及多条第三条状电极。各第一条状电极位于任两相邻的第二条状电极之间，且各第二条状电极与各第一条状电极依序沿着一第一方向交替排列。第三条状电极沿着一第二方向依序排列，并与第一条状电极以及第二条状电极交错。任两相邻的第二条状电极与各第三条状电极垂直于第二方向的两相对侧边定义出一透镜区。
【专利说明】液晶透镜、立体显示装置与其显示方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种液晶透镜、立体显示装置与其显示方法，特别是涉及一种可显示同时具有二维影像与三维影像的画面的液晶透镜、立体显示装置与其显示同时具有二维影像与三维影像的画面的显示方法。
【背景技术】
[0002]现有裸视立体显示装置显示三维影像的方式可区分为利用液晶视差屏障与液晶透镜两种方式。在利用液晶透镜的方式中，立体显示装置的显示装置显示出左眼画面与右眼画面，且液晶透镜可将左眼画面折射至使用者的左眼，并将右眼画面折射至使用者的右目艮，使得使用者可观看到三维画面。然而，现有液晶透镜的结构仅能在整面呈现液晶透镜的模式与整面呈现透明模式之间作切换，因此现有立体显示装置仅能显示出整个画面为二维影像或三维影像，而无法显示同时具有部分二维影像与部分三维影像的画面。如此一来，当现有立体显示装置所显示的画面含有影片与文字时，影片与文字皆会以三维的方式来显示。不过，以三维的方式来显示的文字容易因左眼与右眼的视差而造成使用者的不适，且三维的文字的分辨率会较二维的文字的分辨率低，使得文字更加模糊。因此，提供一种可显示同时具有二维影像与三维影像的画面的立体显示装置实为业界努力的目标。
【发明内容】
[0003]本发明的目的在于提供一种液晶透镜、立体显示装置与其显示方法，以显示同时具有二维影像与三维影像的画面。
[0004]为达上述的目的，本发明提供一种液晶透镜，其包括一第一基板、一第二基板、一液晶层、一第一电极图案与一第二电极图案。第二基板与第一基板相对设置，且液晶层设置于第一基板与第二基板之间。第一电极图案设置于第一基板与液晶层之间，且第一电极图案包括多条第一条状电极以及多条第二条状电极，其中各第一条状电极位于任两相邻的第二条状电极之间，且各第二条状电极与各第一条状电极依序沿着一第一方向交替排列。第二电极图案设置于第二基板与液晶层之间，且第二电极图案包括多条第三条状电极，沿着不同于第一方向的一第二方向依序排列，并与第一条状电极以及第二条状电极交错，其中任两相邻的第二条状电极与各第三条状电极垂直于第二方向的两相对侧边定义出一透镜区。
[0005]为达上述的目的，本发明又提供一种立体显示装置，其包括一显示装置以及一液晶透镜。显示装置具有一显示面，且显示装置包括多个像素。液晶透镜设置于显示面上，且液晶透镜包括一第一基板、一第二基板、一液晶层、一第一电极图案与一第二电极图案。第二基板与第一基板相对设置，且液晶层设置于第一基板与第二基板之间。第一电极图案设置于第一基板与液晶层之间，且第一电极图案包括多条第一条状电极以及多条第二条状电极，其中各第一条状电极位于任两相邻的第二条状电极之间，且各第二条状电极与各第一条状电极依序沿着一第一方向交替排列。第二电极图案设置于第二基板与液晶层之间，且第二电极图案包括多条第三条状电极，沿着不同于第一方向的一第二方向依序排列，并与第一条状电极以及第二条状电极交错，其中任两相邻的第二条状电极与各第三条状电极垂直于第二方向的两相对侧边定义出一透镜区。
[0006]为达上述的目的，本发明又提供一种立体显示装置的显示方法。首先，提供立体显示装置，其包括一显示装置以及一液晶透镜。显示装置具有一显示面，且显示装置包括多个像素。液晶透镜设置于显示面上，且液晶透镜包括一第一基板、一第二基板、一液晶层、一第一电极图案与一第二电极图案。第二基板与第一基板相对设置，且液晶层设置于第一基板与第二基板之间。第一电极图案设置于第一基板与液晶层之间，且第一电极图案包括多条第一条状电极以及多条第二条状电极，其中各第一条状电极位于任两相邻的第二条状电极之间，且各第二条状电极与各第一条状电极依序沿着一第一方向交替排列。第二电极图案设置于第二基板与液晶层之间，且第二电极图案包括多条第三条状电极，沿着不同于第一方向的一第二方向依序排列，并与第一条状电极以及第二条状电极交错，其中任两相邻的第二条状电极与各第三条状电极垂直于第二方向的两相对侧边定义出一透镜区。然后，在显示装置的显示面显示一画面，且画面包括一二维影像以及一三维影像。接着，提供多个第一电压分别至第二条状电极以及对应二维影像设置的第一条状电极。随后，提供多个第二电压分别至对应三维影像设置的第一条状电极以及对应三维影像设置的第三条状电极。接着，提供多个第三电压分别至对应二维影像设置的第三条状电极，其中各第二电压介于各第一电压与各第三电压之间。
[0007]为达上述的目的，本发明又提供一种液晶透镜，包括一第一基板、一第二基板、一液晶层、一电极图案以及一平面电极。第二基板与第一基板相对设置，且液晶层设置于第一基板与第二基板之间。电极图案设置于第一基板与液晶层之间。电极图案包括多条第一条状电极以及多条第二条状电极，且第一条状电极与第二条状电极以一矩阵方式排列，其中各行的第二条状电极与各行的第一条状电极依序沿着一第一方向交替排列。平面电极设置于第二基板与液晶层之间，且平面电极在垂直于第一基板的一投影方向上覆盖电极图案，其中任两相邻的第二条状电极定义出一透镜区。
[0008]为达上述的目的，本发明又提供一种立体显示装置，其包括一显示装置以及一液晶透镜。显示装置具有一显示面，且显示装置包括多个像素。液晶透镜设置于显示面上，且液晶透镜包括一第一基板、一第二基板、一液晶层、一电极图案以及一平面电极。第二基板与第一基板相对设置，且液晶层设置于第一基板与第二基板之间。电极图案设置于第一基板与液晶层之间。电极图案包括多条第一条状电极以及多条第二条状电极，且第一条状电极与第二条状电极以一矩阵方式排列，其中各行的第二条状电极与各行的第一条状电极依序沿着一第一方向交替排列。平面电极设置于第二基板与液晶层之间，且平面电极在垂直于第一基板的一投影方向上覆盖电极图案，其中任两相邻的第二条状电极定义出一透镜区。
[0009]为达上述的目的，本发明又提供一种立体显示装置的显示方法。首先，提供立体显示装置，其包括一显示装置以及一液晶透镜。显示装置具有一显示面，且显示装置包括多个像素。液晶透镜设置于显示面上，且液晶透镜包括一第一基板、一第二基板、一液晶层、一电极图案以及一平面电极。第二基板与第一基板相对设置，且液晶层设置于第一基板与第二基板之间。电极图案设置于第一基板与液晶层之间。电极图案包括多条第一条状电极以及多条第二条状电极，且第一条状电极与第二条状电极以一矩阵方式排列，其中各行的第二条状电极与各行的第一条状电极依序沿着一第一方向交替排列。平面电极设置于第二基板与液晶层之间，且平面电极在垂直于第一基板的一投影方向上覆盖电极图案，其中任两相邻的第二条状电极定义出一透镜区。然后，在显示装置的显示面显示一画面，且画面包括一二维影像以及一三维影像。提供多个第一电压分别至第二条状电极以及对应二维影像设置的第一条状电极。提供多个第二电压分别至对应三维影像设置的第一条状电极以及平面电极。
[0010]本发明的液晶透镜利用第三条状电极与第一条状电极以及第二条状电极交错，使得液晶透镜可同时在部分透镜区内呈现透明状态以及在另一部分透镜区内呈现透镜状态。另外，本发明的液晶透镜还利用独立控制的第一与第二条状电极在对应三维影像的透镜区内呈现透镜状态，并在对应二维影像的透镜区呈现透明状态。因此，本发明的立体显示装置可同时显示二维影像以及三维影像。
【专利附图】
【附图说明】
[0011]图1所示为本发明第一实施例的立体显示装置的仰视图。
[0012]图2所示为图1沿着剖视线A-A’的剖视图。
[0013]图3所示为图1沿着剖视线B-B’的剖视图。
[0014]图4所示为本发明第一实施例的立体显示装置显示同时具有二维影像与三维影像的画面的显示方法流程图。
[0015]图5所示为本发明第一实施例的液晶透镜在立体显示装置显示同时具有二维影像与三维影像的画面时的示意图。
[0016]图6至图9所示为图5中不同透镜区的液晶透镜的剖视图。
[0017]图10所示为本发明第二实施例的立体显示装置的剖视图。
[0018]图11所示为本发明第三实施例的立体显示装置的剖视图。
[0019]图12所示为本发明第四实施例的立体显示装置的仰视图。
[0020]图13所示为图12沿着剖视线C-C’的剖视图。
[0021]图14所示为本发明第四实施例的立体显示装置显示同时具有二维影像与三维影像的画面的显示方法流程图。
[0022]图15所示为本发明第四实施例的液晶透镜在立体显示装置显示同时具有二维影像与三维影像的画面时的示意图。
[0023]图16所示为本发明第五实施例的立体显示装置的剖视图。
[0024]其中，附图标记说明如下:
[0025]100、200、300、400、500 立体显示装置
[0026]102显示装置
[0027]102a显示面
[0028]104,402液晶透镜
[0029]106像素
[0030]106a第一视角像素
[0031]106b第二视角像素
[0032]108第一方向
[0033]110第一基板
[0034]112第二基板
[0035]114液晶层
[0036]114a液晶分子
[0037]116第一电极图案
[0038]116a、404a第一条状电极
[0039]116b,404b第二条状电极
[0040]118第二电极图案
[0041]118a第三条状电极
[0042]120第二方向
[0043]122、122a、122b、122c、122d、408透镜区
[0044]124配向膜
[0045]126透镜
[0046]302、502第四条状电极
[0047]404电极图案
[0048]406平面电极
[0049]V1第一电压
[0050]V2第二电压
[0051]V3第三电压
[0052]S10、12、14、S16、S18、S20、S22、S24、S26 步骤
【具体实施方式】
[0053]请参考图1至图3，图1所示为本发明第一实施例的立体显示装置的仰视图，图2所示为图1沿着剖视线A-A’的剖视图，且图3所示为图1沿着剖视线B-B’的剖视图。如图1至图3所示,立体显示装置100包括一显示装置102与一液晶透镜104。显示装置102具有一显示面102a,且显示装置102包括多个像素106,用以从显示面102a显示出画面。像素106所显示的画面可包括一二维影像、一三维影像或二维影像与三维影像的混合。在本实施例中，像素106是以矩阵方式排列，但不限于此。当画面包括三维影像时，像素106可包括多个第一视角像素106a与多个第二视角像素106b，且第一视角像素106a用于显示出第一视角画面，而第二视角像素106b用于显示出第二视角画面。并且，在各列的像素106中，各第一视角像素106a与各第二视角像素106b沿着一第一方向108依序排列。也就是说，各行的第一视角像素106a与各行的第二视角像素106b沿着第一方向108依序排列。举例而言，第一视角像素106a可为左眼像素，而第二视角像素106b可为右眼像素，因此相邻的各第一视角像素106a与各第二视角像素106b可构成一三维影像的像素，但不限于此。在本实施例中，显示装置102可包括例如液晶显示装置或有机发光二极管显示装置，但不限于此。此外，液晶透镜104设置于显示装置102的显示面102a上，用以呈现出透镜状态或透明状态。当立体显示装置100显示出三维影像时，液晶透镜104是处于透镜状态，使得混合有第一视角画面与第二视角画面的画面可经由液晶透镜104被区分出，且第一视角画面与第二视角画面可分别朝不同视角射出，以形成三维影像。
[0054]具体来说,液晶透镜104包括一第一基板110、一第二基板112、一液晶层114、一第一电极图案116以及一第二电极图案118。第一基板110与第二基板112相对设置,且液晶层114设置于第一基板110与第二基板112之间。第一电极图案116设置于第一基板110与液晶层114之间，且第二电极图案118设置于第二基板112与液晶层114之间。在本实施例中，第二基板112设置于显示装置102与第一基板110之间，且第二电极图案118位于第一电极图案116与显示装置102之间，但本发明并不限于此。并且，第一基板110与第二基板112可为透明基板，例如玻璃基板、塑料基板或石英基板，但不限于此。此外，液晶层114可包括多个液晶分子114a,例如:扭转向列型(twist nematic, TN)液晶,但不限于此。
[0055]另外，本实施例的第一电极图案116包括多条第一条状电极116a与多条第二条状电极116b。其中，第一条状电极116a与第二条状电极116b分别沿着不同于第一方向108的一第二方向120延伸，而对应各行的像素106设置,且各第一条状电极116a与各第二条状电极116b沿着第二方向120的长度约略与各行像素106的长度相同。并且，各第一条状电极116a位于任两相邻的第二条状电极116b之间，使得各第二条状电极116b与各第一条状电极116a依序沿着第一方向108交替排列。再者，第二电极图案118包括多条第三条状电极118a,沿着第二方向120依序排列，且各第三条状电极118a沿着第一方向108延伸，而对应各列的像素106设置，使得第三条状电极118a与第一条状电极116a以及第二条状电极116b相互交错。在本实施例中，任两相邻的第二条状电极116b与各第三条状电极118a垂直于第二方向120的两相对侧边定义出一透镜区122，且各透镜区122内的液晶透镜104在透镜状态时可产生单一透镜的效果。并且，各透镜区122对应相邻的各第一视角像素106a与各第二视角像素106b设置，即对应两相邻像素106设置，使各第一视角像素106a所产生的光线与各第二视角像素106b所产生的光线可分别通过各透镜区122的透镜折射而朝不同视角射出。较佳地，各第一条状电极116a与其相邻的两第二条状电极116b之间的距离可彼此相等，使得各透镜区122的透镜可对称于各第一条状电极116a。另外，本实施例的液晶透镜104可选择性地还包括两配向膜124，分别设置于第一电极图案116与液晶层114之间以及设置于第二电极图案118与液晶层114之间，用以控制液晶层114的液晶分子114a在未施加电场的情况下的预定排列方向与预倾角。
[0056]值得注意的是，本实施例的液晶透镜104的第三条状电极118a因与第一条状电极116a以及第二条状电极116b交错，且对应各列的像素106设置，使得液晶透镜104可同时在部分透镜区内呈现透明状态以及在另一部分透镜区内呈现透镜状态。因此，显示装置102所显示的具有二维影像与三维影像的画面可通过液晶透镜104，使得立体显示装置100可同时显示二维影像以及三维影像。此外，由于三维影像的单一像素需由各第一视角像素106a与各第二视角像素106b构成，因此本实施例的立体显示装置100可通过同时显示二维影像与三维影像的方式用二维影像来显示图案，进而可提升图案的分辨率。
[0057]以下将进一步说明本实施例的立体显示装置100显示同时具有二维影像与三维影像的画面的显示方法。请参考图4至图9，图4所示为本发明第一实施例的立体显示装置显示同时具有二维影像与三维影像的画面的显示方法流程图，图5所示为本发明第一实施例的液晶透镜在立体显示装置显示同时具有二维影像与三维影像的画面时的示意图，图6至图9所示为图5中不同透镜区的液晶透镜的剖视图。如图4所示，本实施例的立体显示装置100显示同时具有二维影像与三维影像的画面的显示方法可包括:
[0058]步骤SlO:提供立体显示装置100 ；
[0059]步骤S12:在显示装置102的显示面102a显示一画面，且画面包括一二维影像以及一三维影像；
[0060]步骤S14:将多个第一电压V1分别提供至第二条状电极116b以及对应二维影像设置的第一条状电极116a ；
[0061]步骤S16:将多个第二电压V2分别提供至对应三维影像设置的第一条状电极116a以及对应三维影像设置的第三条状电极118a ;以及
[0062]步骤S18:将多个第三电压V3分别提供至对应二维影像设置的第三条状电极118a,其中各第二电压V2介于各第一电压V1与各第三电压V3之间。
[0063]在本实施例中，步骤S12中的二维影像可例如为文字，且三维影像可例如为影片或图片，但不限于此。并且，在步骤S14至步骤S16中，各第一电压V1与各第二电压V2之间具有一第一电压差，可大于O伏特且小于20伏特。各第二电压V2与各第三电压V3之间具有一第二电压差，可大于O伏特且小于20伏特。由于各第二电压V2介于各第一电压V1与各第三电压V3之间，因此各第一电压V1与各第三电压V3之间的第三电压差可大于O伏特且小于40伏特。如此一来,各第一电压差、各第二电压差与各第三电压差皆可用于将液晶分子114a的长轴偏转至约略垂直第一基板110。本实施例的各第一电压V1可大于各第二电压V2,且各第二电压V2大于各第三电压V3,但不限于此。举例来说，如图5至图9所示，横跨透镜区122a、122b、122c、122d的第二条状电极116b以及横跨透镜区122a、122c的第一条状电极116a施以第一电压V1，例如:2伏特的正电压，且横跨透镜区122a、122b的第三条状电极118a施以第三电压V3，例如:-3伏特的负电压。因此，透镜区122a内的液晶分子114a会受到第三电压差驱使，使得液晶分子114a的长轴约略垂直第一基板110。
[0064]再者，横跨透镜区122b、122d的第一条状电极116a与横跨透镜区122c、122d的第三条状电极118a施以第二电压V2,例如:0伏特，因此透镜区122b内位于第二条状电极116b与第三条状电极118a之间的液晶分子114a会受到第三电压差驱使，使得液晶分子114a的长轴可约略垂直第一基板110，且透镜区122b内位于第一条状电极116a与第三条状电极118a之间的液晶分子114a会受到第三电压差驱使，使得液晶分子114a的长轴也可约略垂直第一基板110。在本实施例中，O伏特可视为将对应三维影像设置的第一条状电极116a以及对应三维影像设置的第三条状电极118a电连接至一接地端，但不限于此。并且，本实施例的第一电压V1彼此相同，第二电压V2彼此相同，且第三电压V3彼此相同，但本发明并不限于此。在本发明的其它实施例中，第一电压的其中至少两者可彼此不相同。同样地，第二电压的其中至少两者也可彼此不相同。或者，第三电压的其中至少两者也可彼此不相同。
[0065]此外，透镜区122c内的液晶分子114a会受到第二电压差驱使，使得液晶分子114a的长轴可约略垂直第一基板110。借此，透镜区122a、122b、122c的液晶透镜104是呈现透明状态，且对应透镜区122a、122b、122c的像素116所产生的光线可直接穿透透镜区122a、122b、122c的液晶透镜104，而可形成二维影像。
[0066]另外，透镜区122d内位于第二条状电极116b与第三条状电极118a之间的液晶分子114a会收到第二电压差驱使，使其长轴可约略垂直第一基板110。不过，透镜区122d内第一条状电极116a与第三条状电极118a之间并无电压差，因此位于第一条状电极116a与第三条状电极118a之间的液晶分子114a并不会被偏转，而仍呈现液晶分子114a的长轴平行第一基板110。再者，透镜区122d内第二条状电极116b与第三条状电极118a之间仍具有第二电压差，因此位于第二条状电极116b与第三条状电极118a之间的液晶分子114a会受到第二电压差偏转，使得液晶分子114a的长轴垂直第一基板110。由于第一条状电极116a与第二条状电极116b之间仍具有第一电压差，因此位于第一条状电极116a与第二条状电极116b之间的液晶分子114a会受到第二条状电极116b与第一条状电极116a以及第三条状电极118a之间的梯度电场影响而产生偏转。如此一来，透镜区122d的液晶透镜104可构成一透镜126，而呈现透镜状态。因此，对应透镜区122d的第一视角像素106a与第二视角像素106b所产生的光线可分别通过透镜126折射，而分别朝第一视角与第二视角射出，以可形成三维影像。本发明的各第一电压并不限大于各第二电压，且各第二电压不限大于各第三电压。在本发明的其它实施例中，各第一电压可小于各第二电压，且各第二电压小于各第三电压。举例来说，各第一电压可为一负电压，例如:-3伏特。各第二电压为O伏特。各第三电压可为一正电压，例如:2伏特。或者，各第二电压并不为O伏特，而为一正电压或一负电压。
[0067]由上述可知，通过上述显示方法，本实施例的立体显示装置100可同时在对应三维影像的透镜区122d显示出三维影像以及在对应二维影像的透镜区122a、122b、122c显示出二维影像。
[0068]本发明的立体显示装置并不以上述实施例为限。下文将继续揭示本发明的其它实施例或变化形，然为了简化说明并突显各实施例或变化形之间的差异，下文中使用相同标号标注相同组件，并不再对重复部分作赘述。
[0069]请参考图10，图10所示为本发明第二实施例的立体显示装置的剖视图。如图10所示，本发明的第二实施例提供一立体显示装置200，与上述第一实施例的立体显示装置不同的地方在于，本实施例的第一基板110设置于显示装置102与第二基板112之间，使得第一电极图案116位于第二电极图案118与显示装置102之间。并且，本实施例的立体显示装置100也可应用上述显示方法来显示同时具有二维影像与三维影像的画面。
[0070]请参考图11，图11所示为本发明第三实施例的立体显示装置的剖视图。如图11所示，本发明的第三实施例提供一立体显示装置300，与上述第一实施例的立体显示装置不同的地方在于，本实施例的第一电极图案116还包括多条第四条状电极302，且各第四条状电极302设置于各第一条状电极116a与各第二条状电极116b之间。也就是说，各透镜区122的透镜是通过各第三条状电极118a与各第一条状电极116a、与各第一条状电极116a相邻的两第四条状电极302以及两第二条状电极116b之间的电场所形成。值得一提的是，当第四条状电极302横跨于对应三维影像的透镜区122时，其施加于第四条状电极302的第四电压是介于第一电压与第二电压之间，使得所形成的透镜可具有较佳的曲面。
[0071]请参考图12与图13，图12所示为本发明第四实施例的立体显示装置的仰视图，且图13所示为图12沿着剖视线C-C’的剖视图。如图12与图13所示，本发明的第四实施例提供一立体显示装置400，与上述第一实施例的立体显示装置不同的地方在于，本实施例的液晶透镜402中设置于第二基板112与液晶层114之间的电极层并未图案化，且设置于第一基板110与液晶层114之间的第一条状电极404a与第二条状电极404b在第二方向120的长度并未与各行像素106在第二方向120上的长度相同，而是与各像素106在第二方向120的长度相同。具体来说，本实施例的液晶透镜402包括第一基板110、第二基板112、液晶层114、电极图案404以及平面电极406。其中，第一基板110、第二基板112与液晶层114可与上述第一实施例相同，因此在此不再赘述。电极图案404设置于第一基板110与液晶层114之间。并且，电极图案404包括多条第一条状电极404a以及多条第二条状电极404b，且第一条状电极404a与第二条状电极404b以一矩阵方式排列，其中各行的第二条状电极404b与各行的第一条状电极404a依序沿着第一方向108交替排列。值得注意的是，本实施例的第一条状电极404a沿着第二方向120的长度约略与各像素106沿着第二方向120的长度相同，使得各列的第一条状电极404a与第二条状电极404b对应各列的像素106设置。因此，任两相邻的第二条状电极404b可定义出一透镜区408，且各透镜区408内的液晶透镜104在透镜状态时可产生单一透镜的效果。也就是说，各透镜区408的透镜是通过各自独立的各第一条状电极404a与两相邻的第二条状电极404b来控制。并且，当画面包括三维影像时，各透镜区408对应相邻的各第一视角像素106a与各第二视角像素106b设置。另外，平面电极406设置于第二基板112与液晶层114之间，且平面电极406在垂直于第一基板110的一投影方向上覆盖电极图案404。
[0072]以下将进一步说明本实施例的立体显示装置400显示同时具有二维影像与三维影像的画面的显示方法。请参考图14与图15，图14所示为本发明第四实施例的立体显示装置显示同时具有二维影像与三维影像的画面的显示方法流程图，且图15所示为本发明第四实施例的液晶透镜在立体显示装置显示同时具有二维影像与三维影像的画面时的示意图。如图14与图15所示，本实施例的立体显示装置400显示同时具有二维影像与三维影像的画面的显示方法可包括:
[0073]步骤S20:提供立体显示装置400 ；
[0074]步骤S22:在显示装置102的显示面102a显示一画面，且画面包括一二维影像以及一三维影像；
[0075]步骤S24:提供多个第一电压V1分别至第二条状电极404b以及对应二维影像设置的第一条状电极404a ；以及
[0076]步骤S26:提供多个第二电压V2分别至对应三维影像设置的第一条状电极404a以及平面电极406。
[0077]由于本实施例的步骤S20至步骤S24与上述第一实施例的步骤10至步骤S14相同，因此不再赘述。在本实施例中，各第一电压V1与各第二电压V2之间的第一电压差也可大于O伏特且小于20伏特，使得第一电压差可用于将液晶分子114a的长轴偏转至约略垂直第一基板110。并且,本实施例的各第一电压V1可大于各第二电压V2,但不限于此。具体来说，各第一电压V1可为一正电压，例如:2伏特，且各第二电压V2为O伏特。但本发明并不限于此。在本发明的其它实施例中，各第一电压可小于各第二电压，但不限于此。具体来说，各第一电压可为一负电压，例如:-3伏特，且各第二电压为O伏特。或者，各第二电压并不为O伏特，而为一正电压或一负电压。另外，本实施例的第一电压V1彼此相同，且第二电压V2彼此相同，但本发明并不限于此。在本发明的其它实施例中，第一电压的其中至少两者可彼此不相同。或者，第二电压的其中至少两者也可彼此不相同。
[0078]此外，由于本实施例的各透镜区408是对应各自独立的各第一条状电极404a与两相邻的第二条状电极404b，且施加至各第一条状电极404a与两相邻的第二条状电极404b的第一电压V1或第二电压V2也为各自独立，因此各透镜区408的液晶透镜402可各自独立控制。也就是说，当透镜区408对应三维影像时，此透镜区408内的第一条状电极404a会施以第二电压\，使得第一条状电极404a与平面电极406之间并无电场来驱使液晶分子114a。并且，此透镜区408内的第二条状电极404b仍施以第一电压V1，使得此透镜区408内的液晶分子114a形成透镜。由于本实施例对应二维影像的透镜区408的液晶分子114a的驱动方式与上述第一实施例的透镜区122a相同，且本实施例对应三维影像的透镜区408的液晶分子114a的驱动方式与上述第一实施例的透镜区122d相同，因此在此不再赘述。另外，本实施例的液晶透镜可还包括主动数组晶体管，用以将第一电压分别提供至第二条状电极以及将第二电压分别提供至第一条状电极，但本发明并不限于此。在本发明的其它实施例中，液晶透镜的第一条状电极与第二条状电极也可分别电性连接至各自独立的电压源，以分别提供所需的电压至第一条状电极与第二条状电极。
[0079]请参考图16，图16所示为本发明第五实施例的立体显示装置的剖视图。如图16所示，本发明的第五实施例提供一立体显示装置500，与上述第四实施例的立体显示装置不同的地方在于，本实施例的电极图案404还包括多条第四条状电极502，且各第四条状电极502设置于各第一条状电极404a与各第二条状电极404b之间。也就是说，各透镜区408的透镜是通过平面电极与各第一条状电极404a、与各第一条状电极404a相邻的两条第四条状电极502以及两条第二条状电极404b之间的电场所形成。值得一提的是，当透镜区408对应三维影像时，此透镜区408内的第四条状电极502所施加的第四电压是介于第一电压与第二电压之间，使得所形成的透镜可具有较佳的曲面。
[0080]综上所述，本发明的液晶透镜利用第三条状电极与第一条状电极以及第二条状电极交错，且对应各列的像素设置，使得液晶透镜可同时在部分透镜区内呈现透明状态以及在另一部分透镜区内呈现透镜状态。另外，本发明的液晶透镜还利用独立控制的第一与第二条状电极在对应三维影像的透镜区内呈现透镜状态，并在对应二维影像的透镜区呈现透明状态。因此，本发明的立体显示装置可同时显示二维影像以及三维影像。
[0081]以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
【权利要求】
1.一种液晶透镜，其特征在于，包括: 一第一基板； 一第二基板，与所述第一基板相对设置； 一液晶层，设置于所述第一基板与所述第二基板之间； 一第一电极图案，设置于所述第一基板与所述液晶层之间，且所述第一电极图案包括多条第一条状电极以及多条第二条状电极，其中各所述第一条状电极位于任两相邻的所述第二条状电极之间，且各所述第二条状电极与各所述第一条状电极依序沿着一第一方向交替排列；以及 一第二电极图案，设置于所述第二基板与所述液晶层之间，且所述第二电极图案包括多条第三条状电极，沿着不同于所述第一方向的一第二方向依序排列，并与所述第一条状电极以及所述第二条状电极交错，其中任两相邻的所述第二条状电极与各所述第三条状电极垂直于所述第二方向的两相对侧边定义出一透镜区。
2.如权利要求1所述的液晶透镜，其特征在于，各所述第一条状电极与其相邻的所述第二条状电极之间的距离彼此相等。
3.如权利要求1所述的液晶透镜，其特征在于，所述第一电极图案还包括多条第四条状电极，且各所述第四条状电极设置于各所述第一条状电极与各所述第二条状电极之间。
4.如权利要求1所述的液晶透镜，其特征在于，还包括两配向膜，分别设置于所述第一电极图案与所述液晶层之间以及设置于所述第二电极图案与所述液晶层之间。
5.一种立体显示装置，其特征在于，包括: 一显示装置，具有一显示面，且所述显示装置包括多个像素；以及 一液晶透镜，设置于所述显示面上，且所述液晶透镜包括: 一第一基板； 一第二基板，与所述第一基板相对设置； 一液晶层，设置于所述第一基板与所述第二基板之间； 一第一电极图案，设置于所述第一基板与所述液晶层之间，且所述第一电极图案包括多条第一条状电极以及多条第二条状电极，其中各所述第一条状电极设置于任两相邻的所述第二条状电极之间，且各所述第二条状电极与各所述第一条状电极依序沿着一第一方向交替排列；以及 一第二电极图案，设置于所述第二基板与所述液晶层之间，且所述第二电极图案包括多条第三条状电极，沿着不同于所述第一方向的一第二方向依序排列，并与所述第一条状电极以及所述第二条状电极交错，其中任两相邻的所述第二条状电极与各所述第三条状电极垂直于所述第二方向的两相对侧边定义出一透镜区。
6.如权利要求5所述的立体显示装置，其特征在于，所述像素以一矩阵方式排列，且各所述第三条状电极对应各列的所述像素设置。
7.如权利要求5所述的立体显示装置，其特征在于，所述像素包括多个第一视角像素与多个第二视角像素，且在各列的所述像素中，各所述第一视角像素与各所述第二视角像素沿着所述第一方向依序排列，其中各所述透镜区对应相邻的各所述第一视角像素与各所述第二视角像素设置。
8.如权利要求5所述的立体显示装置，其特征在于，所述第一基板设置于所述显示装置与所述第二基板之间。
9.如权利要求5所述的立体显示装置，其特征在于，所述第二基板设置于所述显示装置与所述第一基板之间。
10.如权利要求5所述的立体显示装置，其特征在于，各所述第一条状电极与相邻的所述第二条状电极之间的距离彼此相等。
11.如权利要求5所述的立体显示装置，其特征在于，所述第一电极图案还包括多条第四条状电极，且各所述第四条状电极设置于各所述第一条状电极与各所述第二条状电极之间。
12.如权利要求5所述的立体显示装置，其特征在于，还包括两配向膜，分别设置于所述第一电极图案与所述液晶层之间以及设置于所述第二电极图案与所述液晶层之间。
13.—种立体显示装置的显示方法，其特征在于，包括:提供所述立体显示装置，其包括: 一显示装置，具有一显示面，且所述显示装置包括多个像素；以及 一液晶透镜，设置于所述显示面上，且所述液晶透镜包括: 一第一基板； 一第二基板，与所述第一基板相对设置； 一液晶层，设置于所述第一基板与所述第二基板之间； 一第一电极图案，设置于所述第一基板与所述液晶层之间，且所述第一电极图案包括多条第一条状电极以及多条第二条状电极，其中各所述第一条状电极位于任两相邻的所述第二条状电极之间，且各所述第二条状电极与各所述第一条状电极依序沿着一第一方向交替排列；以及 一第二电极图案，设置于所述第二基板与所述液晶层之间，且所述第二电极图案包括多条第三条状电极，沿着不同于所述第一方向的一第二方向依序排列，并与所述第一条状电极以及所述第二条状电极交错，其中任两相邻的所述第二条状电极与各所述第三条状电极垂直于所述第二方向的两相对侧边定义出一透镜区； 在所述显示装置的所述显示面显示一画面，且所述画面包括一二维影像以及一三维影像； 提供多个第一电压分别至所述第二条状电极以及对应所述二维影像设置的所述第一条状电极； 提供多个第二电压分别至对应所述三维影像设置的所述第一条状电极以及对应所述三维影像设置的所述第三条状电极；以及 提供多个第三电压分别至对应所述二维影像设置的所述第三条状电极，其中各所述第二电压介于各所述第一电压与各所述第三电压之间。
14.如权利要求13所述的立体显示装置的显示方法，其特征在于，各所述第一电压与各所述第二电压之间具有一第一电压差，大于O伏特且小于20伏特。
15.如权利要求13所述的立体显示装置的显示方法，其特征在于，各所述第三电压与各所述第二电压之间具有一第二电压差，大于O伏特且小于20伏特。
16.如权利要求13所述的立体显示装置的显示方法，其特征在于，各所述第一电压大于各所述第二电压，且各所述第二电压大于各所述第三电压。
17.如权利要求16所述的立体显示装置的显示方法，其特征在于，各所述第一电压为一正电压，各所述第二电压为O伏特，且各所述第三电压为一负电压。
18.如权利要求13所述的立体显示装置的显示方法，其特征在于，各所述第一电压小于各所述第二电压，且各所述第二电压小于各所述第三电压。
19.如权利要求18所述的立体显示装置的显示方法，其特征在于，各所述第一电压为一负电压，各所述第二电压为O伏特，且各所述第三电压为一正电压。
20.一种液晶透镜，其特征在于，包括: 一第一基板； 一第二基板，与所述第一基板相对设置； 一液晶层，设置于所述第一基板与所述第二基板之间； 一电极图案，设置于所述第一基板与所述液晶层之间，所述电极图案包括多条第一条状电极以及多条第二条状电极，且所述第一条状电极与所述第二条状电极以一矩阵方式排列，其中各行的所述第二条状电极与各行的所述第一条状电极依序沿着一第一方向交替排列；以及 一平面电极，设置于所述第二基板与所述液晶层之间，且所述平面电极于垂直于所述第一基板的一投影方向上覆盖所述电极图案，其中任两相邻的所述第二条状电极定义出一透镜区。
21.如权利要求20所述的液晶透镜，其特征在于，各所述第一条状电极与其相邻的所述第二条状电极之间的距离彼此相等。
22.如权利要求20所述的液晶透镜，其特征在于，所述电极图案还包括多条第四条状电极，且各所述第四条状电极设置于各所述第一条状电极与各所述第二条状电极之间。
23.如权利要求20所述的液晶透镜，其特征在于，还包括两配向膜，分别设置于所述电极图案与所述液晶层之间以及设置于所述平面电极与所述液晶层之间。
24.—种立体显示装置，其特征在于，包括: 一显示装置，具有一显示面，且所述显示装置包括多个像素；以及 一液晶透镜，设置于所述显示面上，且所述液晶透镜包括: 一第一基板； 一第二基板，与所述第一基板相对设置； 一液晶层，设置于所述第一基板与所述第二基板之间； 一电极图案，设置于所述第一基板与所述液晶层之间，所述电极图案包括多条第一条状电极以及多条第二条状电极，且所述第一条状电极与所述第二条状电极以一矩阵方式排列，其中各行的所述第二条状电极与各行的所述第一条状电极依序沿着一第一方向交替排列；以及 一平面电极，设置于所述第二基板与所述液晶层之间，且所述平面电极于垂直于所述第一基板的一投影方向上覆盖所述电极图案，其中任两相邻的所述第二条状电极定义出一透镜区。
25.如权利要求24所述的立体显示装置，其特征在于，所述像素以一矩阵方式排列，且各列的所述第一条状电极与所述第二条状电极对应各列的所述像素设置。
26.如权利要求24所述的立体显示装置，其特征在于，所述像素包括多个第一视角像素与多个第二视角像素，且在各列的所述像素中，各所述第一视角像素与各所述第二视角像素沿着所述第一方向依序排列，其中各所述透镜区对应相邻的各所述第一视角像素与各所述第二视角像素设置。
27.如权利要求24所述的立体显示装置，其特征在于，所述第一基板设置于所述显示装置与所述第二基板之间。
28.如权利要求24所述的立体显示装置，其特征在于，所述第二基板设置于所述显示装置与所述第一基板之间。
29.如权利要求24所述的立体显示装置，其特征在于，各所述第一条状电极与相邻的所述第二条状电极之间的距离彼此相等。
30.如权利要求24所述的立体显示装置，其特征在于，所述电极图案还包括多条第四条状电极，且各所述第四条状电极设置于各所述第一条状电极与各所述第二条状电极之间。
31.如权利要求24所述的立体显示装置，其特征在于，还包括两配向膜，分别设置于所述电极图案与所述液晶层之间以及设置于所述平面电极与所述液晶层之间。
32.一种立体显示装置的显示方法，其特征在于，包括: 提供所述立体显示装置，其包括: 一显示装置，具有一显示面，且所述显示装置包括多个像素；以及 一液晶透镜，设置于所述显示面上，且所述液晶透镜包括: 一第一基板； 一第二基板，与所述第一基板相对设置； 一液晶层，设置于所述第一基板与所述第二基板之间； 一电极图案，设置于所述第一基板与所述液晶层之间，所述电极图案包括多条第一条状电极以及多条第二条状电极，且所述第一条状电极与所述第二条状电极以一矩阵方式排列，其中各行的所述第二条状电极与各行的所述第一条状电极依序沿着一第一方向交替排列；以及 一平面电极，设置于所述第二基板与所述液晶层之间，且所述平面电极在垂直于所述第一基板的一投影方向上覆盖所述电极图案，其中任两相邻的所述第二条状电极定义出一透镜区； 在所述显示装置的所述显示面显示一画面，且所述画面包括一二维影像以及一三维影像； 提供多个第一电压分别至所述第二条状电极以及对应所述二维影像设置的所述第一条状电极；以及 提供多个第二电压分别至对应所述三维影像设置的所述第一条状电极以及所述平面电极。
33.如权利要求32所述的立体显示装置的显示方法，其特征在于，各所述第一电压与各所述第二电压之间具有一电压差，大于O伏特且小于20伏特。
34.如权利要求32所述的立体显示装置的显示方法，其特征在于，各所述第一电压大于各所述第二电压。
35.如权利要求34所述的立体显示装置的显示方法，其特征在于，各所述第一电压为一正电压，且各所述第二电压为O伏特。
36.如权利要求32所述的立体显示装置的显示方法，其特征在于，各所述第一电压小于各所述第二电压。
37.如权利要求36所述的立体显示装置的显示方法，其特征在于，各所述第一电压为一负电压，且各所述第二电压为O伏特。
【文档编号】G02F1/1343GK104252082SQ201410258353
【公开日】2014年12月31日 申请日期:2014年6月11日 优先权日:2013年6月25日
【发明者】任台翔, 苏彦瑜, 黄乙白, 方崇仰 申请人:胜华科技股份有限公司