CN204009311U - 液晶透镜阵列及立体显示装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及自由立体显示技术领域,尤其涉及液晶透镜阵列及立体显示装置。该液晶透镜阵列包括多个透镜单元;透镜单元包括第一基板及第二基板,第一基板的侧面上覆盖有第一介电层,第一介电层的侧面上设置有第一水平取向膜;第一基板及第一水平取向膜之间还设置有第一电极及第二电极;第二基板上覆盖有第二水平取向膜,第二水平取向膜的摩擦方向与第一水平取向膜的摩擦方向相差180度;第二基板的侧面上还设置有第三电极;第一基板与第二基板之间封装有第一液晶层。本实用新型提供的液晶透镜阵列及立体显示装置利用人眼视觉暂留效应可以观察到高分辨率的3D影像。
Description
技术领域
本实用新型涉及自由立体显示技术领域,具体而言,涉及液晶透镜阵列及立体显示装置。
背景技术
3D立体显示技术中,裸眼3D因无需其它辅助设备便能观看到3D效果的便利性及应用上的优势,成为3D显示技术研究的重心。在各种裸眼3D显示技术中,采用液晶透镜及液晶狭缝光栅的自由立体显示装置因各自特有的优势受到广泛关注。
采用液晶透镜实现的立体显示装置,主要是利用在液晶层两侧的两片基板上分别设置正负电极,并在不同电极上施加大小不同的驱动电压,从而在两片基板间形成具有不同强度的垂直电场,以驱动液晶分子排列而形成可变焦液晶透镜。因此,只需要控制相应电极上的电压分布,液晶透镜的折射率分布就会相应的改变,从而对像素出射光的分布进行控制,实现自由立体显示和2D/3D自由切换。
如图1示出了一种常见的液晶透镜立体显示装置的结构示意图。如图1所示,现有的液晶透镜立体显示装置100包含两个部分,其中第一部分120为常用的2D显示装置,如LCD、OLED等;第二部分110为置于2D显示装置120之前的液晶透镜阵列110,两者一般通过周边粘贴或者整面贴合工艺组装在一起形成自由立体显示装置。具体地,液晶透镜阵列110包含多个液晶透镜单元(如L1与L2,图中仅画出了两个透镜单元作为示例),每个透镜单元(如L1与L2)具有相同的结构。液晶透镜阵列110包含第一基板101与第二基板102,第一基板101与第二基板102正对设置。在第一基板101上设置有第一电极103,在第二基板102上设置有第二电极107。在每一个透镜单元之内,以L1为例,第一电极103包含S11、S12、S13、…、S18、S19等多个以一定间隔分开并平行设置的条形电极,电极的数量一般为奇数(以下以九电极为例进行说明),每个条形电极的宽度分别为W(S11)、W(S12)、W(S13)、...、W(S18)、W(S19)等。一般而言,条形电极具备相同的宽度,即W(S11)=W(S12)=W(S13)=...=W(S18)=W(S19)。在两个液晶透镜单元相接处(如L1与L2之间)共用同一个条形电极S19(S21)。进一步地,液晶透镜阵列110还包括设置在第一电极103上的介电层104;设置在第二电极107上的第二配向膜108以及设置在介电层104上的第一配向膜105用于控制液晶分子的取向,其中第一配向膜105与第二配向膜108的摩擦方向平行,液晶材料106被封装在第一基板101与第二基板102之间。
如图1所示,当需要进行2D显示时,令液晶透镜阵列110处于非工作状态,或者令第一电极103和第二电极107之间的电压差小于液晶材料106的阈值电压,此时液晶材料106的分子取向仍为初始取向。以正性液晶材料(即△ε=ε∥-ε⊥>0,式中ε∥为液晶分子长轴方向的介电系数,ε⊥为液晶分子短轴方向的介电系数)为例,所有液晶分子的长轴沿着平行于纸面的方向规则排列。从2D显示面板出射的光线,垂直入射到液晶层106后没有光程差,也不发生折射,因此观赏者看到的依然是2D画面,由于液晶透镜阵列110的高透过率,整个液晶透镜立体显示装置100仍具备高亮度、高对比等特点,原2D显示装置120的光学特性基本不受影响。
如图2所示,当需要进行3D显示时,在液晶透镜阵列110的第一电极103的各个条形电极如S11、S12、S13、…、S18、S19(以透镜单元L1为例)等上施加左右对称的电压,第二电极107作为公用电极其电压设置为零,以正性液晶材料为例,可以使V(S11)=V(S19)>V(S12)=V(S18)>V(S13)=V(S17)>V(S14)=V(S16)>V(S15),即在液晶透镜单元的中心电极S15上施加的电压最小,而在透镜单元的边缘电极S11,S19上施加的电压最大,从透镜中心到透镜边缘各个条形电极上的电压以一定的梯度进行分布。由于在透镜单元边缘电极上施加的电压最大,与边缘电极S11及S19位置对应的液晶分子基本上呈现垂直方向分布,而越靠近透镜单元的中心电压越小,因此液晶分子会逐渐倾向于水平方向排列。在每一个透镜单元内,由于电压对称分布,液晶材料随着电场强度的变化呈现折射率的渐变,因而整个液晶透镜阵列110形成多个微透镜,将来自2D显示装置120的光线进行折射分光,将左右眼的影像分别投影至观赏者的左眼和右眼,从而产生立体影像。以图2中两视点为例,当观赏者的左右眼分布位于1和2位置时即能看到立体影像。
如图3,对于常见的液晶透镜立体显示装置而言,由于观赏者的左右眼分别对应于空间分割的左右两幅图像,当液晶透镜阵列110的每个液晶透镜单元与2D显示装置120的列像素按照一定角度θ设置时,为利用空间分割的左右两幅图像融合获取3D影像,该立体显示装置无论在x方向或者y方向都牺牲了一定的分辨率。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供液晶透镜阵列及立体显示装置,以解决上述的问题。
在本实用新型的实施例中提供了一种液晶透镜阵列,包括:多个透镜单元;所述透镜单元包括:第一基板及第二基板,所述第一基板及所述第二基板正对间隔设置;其中设定所述透镜单元的高度方向为z方向,与z方向垂直且与所述透镜单元的宽度平行的方向为x方向,与z方向垂直的另一方向为y方向;所述第一基板正对所述第二基板的侧面上覆盖有第一介电层;所述第一介电层背向所述第一基板的侧面上设置有第一水平取向膜,所述第一水平取向膜的摩擦方向与2D显示装置出射光的偏振方向平行;所述第一基板及所述第一水平取向膜之间还设置有第一电极及第二电极;所述第一电极包括两个条形电极,该两个条形电极沿x方向并列等间隔排布且沿y方向延伸,且该两个条形电极之间的间距与所述透镜单元的宽度相等;所述第二电极为条形电极,该条形电极沿y方向延伸且与所述第一电极包括的两个条形电极的间距相等;所述第二基板正对所述第一基板的侧面上覆盖有第二水平取向膜,所述第二水平取向膜的摩擦方向与所述第一水平取向膜的摩擦方向相差180度;所述第二基板正对所述第一基板的侧面上还设置有第三电极;所述第三电极位于所述第二基板与所述第二水平取向膜之间;所述第一基板与所述第二基板之间封装有第一液晶层,所述第一液晶层的液晶分子的长轴方向与x方向平行。
优选地,所述第一电极位于所述第一基板正对所述第二基板的侧面上;所述第二电极位于所述第一介电层背向所述第一基板的侧面上。
优选地,所述第一电极及所述第二电极均位于所述第一基板正对所述第二基板的侧面上。
优选地,所述第三电极为面电极。
优选地,所述第三电极包括多个条形电极且其数量为奇数;该多个条形电极沿x方向并列等间隔排布且沿y方向延伸,且该多个条形电极位于两侧的两个条形电极分别与所述第一电极的两个条形电极的位置相对,所述第三电极包括的多个条形电极位于中间位置的条形电极与所述第二条形电极位置相对。
优选地,位于相邻的两个所述透镜单元边界的条形电极被该两个透镜单元共用。
优选地,所述第一电极所包括的条形电极与所述第二电极中的条形电极的宽度相等。
优选地,所述第一电极、所述第二电极及所述第三电极均为由导电玻璃ITO或氧化铟锌IZO制成的电极。
本实用新型实施例还提供了一种立体显示装置,包括2D显示装置及上述的液晶透镜阵列,所述2D显示装置与所述液晶透镜阵列的所述第一基板周边粘结或整面贴合。
本实用新型实施例提供的液晶透镜阵列及立体显示装置,在液晶透镜阵列的第一帧频工作时间内形成第一微透镜阵列,此时2D显示装置显示的第一幅左右视差图像,经过第一微透镜阵列分光后,将第一幅左右视差图像分别折射到观赏者的左右眼。在液晶透镜阵列的第二帧频工作时间内形成第二微透镜阵列,第二微透镜阵列相比第一微透镜阵列在x方向平移了半个微透镜单元宽度,此时2D显示装置显示的第二幅左右视差图像(R2,L2)经过第二微透镜阵列之后,将第二幅左右视差图像分别折射到观赏者的左右眼;当第一微透镜阵列与第二微透镜阵列在高频下切换时,搭配2D显示装置的左右眼视差图像排图,利用人眼视觉暂留效应可以观察到高分辨率的3D影像。
附图说明
图1示出了现有技术中液晶透镜立体显示装置的结构示意图;
图2示出了现有技术中液晶透镜立体显示装置3D模式下的透镜分光示意图;
图3示出了现有技术中液晶透镜立体显示装置3D显示示意图;
图4示出了本实用新型实施例中液晶透镜阵列的一种剖面图;
图5示出了图4中的液晶透镜阵列中第一基板及第二基板上电极分布示意图;
图6示出了本实用新型实施例中液晶透镜阵列形成第一微透镜单元时液晶分子指向分布示意图;
图7示出了本实用新型实施例中液晶透镜阵列形成第一微透镜单元时光程差分布示意图;
图8示出了本实用新型实施例中液晶透镜阵列形成第二微透镜单元时液晶分子指向分布示意图;
图9示出了本实用新型实施例中液晶透镜阵列形成第二微透镜单元时光程差分布示意图;
图10示出了本实用新型实施例中液晶透镜阵列驱动电压设置示意图;
图11示出了本实用新型实施例中液晶透镜阵列中连续两帧图像的光程差分布示意图;
图12示出了本实用新型实施例中高频2D显示装置中液晶透镜阵列驱动电压设置示意图;
图13示出了本实用新型实施例中液晶透镜阵列的另一种剖面图;
图14示出了本实用新型实施例中的立体显示装置实现2D显示的示意图;
图15示出了本实用新型实施例中的立体显示装置形成第一微透镜阵列时3D分光示意图;
图16示出了本实用新型实施例中的立体显示装置形成第二微透镜阵列时3D分光示意图。
具体实施方式
下面通过具体的实施例子并结合附图对本实用新型做进一步的详细描述。
本实用新型实施例提供了一种液晶透镜阵列,如图4所示,该液晶透镜1000包括多个液晶微透镜单元(如L1、L2与L3等,图中仅画出了三个微透镜单元作为示例),每个微透镜单元(如L1、L2与L3等)具有相同的结构。
如图4所示,液晶透镜单元包含第一基板1001与第二基板1002。第一基板1001与第二基板1002正对间隔设置,具体地,第一基板1001与第二基板1002可以是玻璃等透明基材,各个基板具有相同或者相近的折射率。
如图4中,设定透镜单元的高度方向为z方向,与z方向垂直且与透镜单元的宽度平行的方向为x方向,与z方向垂直的另一方向为y方向;
在第一基板1001正对第二基板的侧面上设置有第一电极1003,第一电极1003包括两个条形电极,该两个条形电极1003沿x方向并列等间隔排布且沿y方向延伸,且该两个条形电极之间的间距与透镜单元的宽度相等,优选地,第一电极1003一般为透明导电材料如ITO或者IZO等。参照图5所示,以液晶微透镜单元L1为例,第一电极1003包含10031与10032,液晶微透镜单元L2内第一电极1003包括10032与10033,液晶微透镜单元L3内第一电极1003包括10033与10034,在各个透镜单元的交界处共用同一个电极如10032与10033等。
在第一电极1003之上设置有第一介电层1004,第一介电层1004可以是氮化硅或者氧化硅等。在第一介电层1004之上设置有第二电极1005,第二电极1005一般为透明导电材料如ITO或者IZO等,各个第二电极1005为在x方向以一定间隔隔开且沿着y方向延展的条形电极。参照图5所示,以液晶微透镜单元L1为例,第二电极1005包含10051,电极10051位于第一电极10031与10032中间;液晶微透镜单元L2内第二电极1005包括10052,电极10052位于第一电极10032与10033中间;液晶微透镜单元L3内第二电极1005包括10053,电极10053位于第一电极10033与10034中间。一般而言,第一电极1003与第二电极1005的各个条形电极具有相同的宽度及间隔,各个第一电极1003之间的间隔为一个微透镜单元的宽度,各个第二电极1005之间的间隔也为一个微透镜单元宽度。
第二电极1005上设置有第一水平取向膜1006,第一水平取向膜1006可以是聚酰亚胺等有机材料,用于控制液晶分子取向,第一水平取向膜1006的摩擦方向与2D显示装置出射光的偏振方向平行,假设为±x方向。
第二基板1002正对第一基板1001的侧面上设置有第三电极1007,第三电极1007可以面电极也可以为包括多个条形电极的电极组。
其中当第三电极1007为面电极时,其可以是整面的透明导电材料如ITO或者IZO等。
当第三电极为包括多个条形电极的电极组时,第三电极包括的多个条形电极数量为奇数个,且该多个条形电极沿x方向并列等间隔排布,且沿y方向延伸。如图5所示,以液晶微透镜单元L1为例,第三电极1007包括条形电极711、条形电极712、条形电极713、条形电极714及条形电极715等多个电极,条形电极711位于第一电极10031正上方,电极715位于第一电极10032正上方,电极713位于第二电极10051正上方,每个透镜单元内第三电极1007的电极数量一般≥5个。
在第三电极1007之上设置有第二水平取向膜1008,第二水平取向膜1008可以是聚酰亚胺等有机材料,用于控制液晶分子取向,第二水平取向膜1008的摩擦方向与第一水平取向膜1006的摩擦方向反平行设置,即相差180度。第一液晶层1009被封装在第一基板1001与第二基板1002之间,且第一液晶层1009为正性液晶材料(即△ε=ε∥-ε⊥>0,式中ε∥为液晶分子长轴方向的介电系数,ε⊥为液晶分子短轴方向的介电系数。),在第一水平取向膜1006与第二水平取向膜1008的作用下,第一液晶层1009的液晶分子长轴沿着平行于x方向取向。
除此之外,虽然图4中未画出,液晶透镜1000还包括第一基板1001与第二基板1002之间用于封装第一液晶层1009的周边封框胶以及用于控制液晶盒厚的间隙子(隔离物)等。
本实用新型实施例中还提供了一种立体显示装置,该立体显示装置包括2D显示装置及上述的液晶透镜阵列,2D显示装置与上述的液晶透镜阵列的第一基板周边粘结或整面贴合。
对于上述的立体显示装置的驱动方法,如图6所示,在第三电极1007上施加电压Vref,在第二电极1005的各个条形电极(10051,10052,10053等)上也施加电压Vref,在第一电极1003的各个条形电极上施加一个能使第一液晶层1009两侧产生一定压差的驱动电压时,靠近第一电极1003附近的液晶分子两侧由于有较大的压差,液晶分子长轴取向基本沿着z方向排列。越接近微透镜单元如L1中心,液晶分子两侧压差越小,液晶分子长轴取向基本沿着x方向排列。从各个微透镜单元边缘到微透镜中心,液晶分子取向逐渐过渡,形成第一微透镜阵列。
如图7所示,由于在每个微透镜单元之内,因第一液晶层1009的折射率渐变,第一微透镜阵列产生了对应的光程差分布。
如图8所示,在第三电极1007上施加电压Vref,第一电极1003的各个条形电极电压也设置为Vref,当第二电极1005的各个条形电极(10051,10052,10053等)上施加一个能使第一液晶层1009两侧产生一定压差的驱动电压时,靠近第二电极1005附近的液晶分子两侧由于有较大的压差,液晶分子长轴取向基本沿着z方向排列。越接近微透镜单元如L1’中心,液晶分子两侧压差越小,液晶分子长轴取向基本沿着x方向排列。从各个微透镜单元边缘到微透镜中心,液晶分子取向逐渐过渡,形成第二微透镜阵列。与第一微透镜阵列相比,第二微透镜阵列在x方向上平移了半个微透镜宽度。
如图9所示,由于在每个微透镜单元之内,因第一液晶层1009的折射率渐变,第二微透镜阵列产生了对应的光程差分布。
基于上述的立体显示装置的驱动原理,对该立体显示装置进行的驱动方法为:在液晶透镜阵列的第三电极上施加第一电压;在第一帧频工作时间内,在所述液晶透镜阵列的第一电极上施加驱动电压,在所述第二电极上施加第二电压,所述液晶透镜阵列的第一液晶层在所述驱动电压的驱动下形成第一微透镜阵列;在第二帧频工作时间内,在所述液晶透镜阵列的第一电极上施加第二电压,在所述透镜阵列的第二电极上施加驱动电压,所述液晶透镜阵列的第一液晶层在所述驱动电压的驱动下形成第二微透镜阵列;在连续的帧频工作时间内,按照上述方法交替对所述微透镜阵列的第一电极及第二电极分别施加驱动电压及第二电压。
如图10所示,在第一帧频工作时间内,设第一帧频工作时间为0~8.3ms,其中第一帧频工作时间又划分为过压驱动时间t1及稳压驱动时间t2;t1时间段在第一电极1003上施加过压驱动电压V1,通过过压驱动以缩短液晶分子从z方向取向向x方向取向的转换时间,t2时间段在第一电极1003上施加稳压驱动电压V2,使第一液晶层形成第一微透镜阵列;在第一帧频工作时间(t1+t2)内,第三电极1007与第二电极1005具有相同的电压设置作为基准电压;在第二帧频时间内,即8.3~16.6ms以内,t1时间段内在第二电极1005上施加一个过压驱动电压V1,通过过压驱动以缩短液晶分子从z方向取向向x方向取向的转换时间;然后在t2时间段内,在第二电极1005上施加稳压驱动电压V2,使第一液晶层形成第二微透镜阵列;在第二帧频时间(t1+t2)内,第三电极1007与第一电极1003具有相同的电压。
在连续的帧频工作时间内,按照上述方法交替对所述微透镜阵列的第一电极及第二电极分别施加驱动电压及第二电压,例如,第三帧频工作时间内按照第一帧频工作时间内的驱动方式对立体显示装置施加电压,在第四帧频工作时间内按照第二帧频工作时间内的驱动方式对立体显示装置施加电压。
对于以多个条形电极形成的第三电极1007而言,为加速液晶透镜在第一微透镜阵列与第二微透镜阵列之间的切换,可以在每个帧频工作时间的过压驱动的时间t1以内,同时在第三电极1007的对应电极上给予一定驱动电压,例如,在第一帧频工作时间的过压驱动时间t1内,在正对第一电极1003(10031,10032,10033,10034等)的第三电极711,721,731等上施加相同的过压驱动电压V1,而第三电极的其它条形电极上的电压及第二电极1005的电压均为基准电压Vref;在第二帧频工作时间的过压驱动时间t1内,在正对第二电极1005(10051,10052,10053等)的第三电极713,723,733等上施加相同的过压驱动电压V1,而第三电极的其它条形电极上的电压及第一电极1003上的电压均为基准电压Vref。
而每一帧频的稳压工作时间t2内,第三电极1007的所有条形电极的电压必须恢复到正常的基准电压Vref。
如图11所示,当液晶透镜按照上述驱动电压设置时,在相邻的连续两帧以内,形成第一微透镜阵列光程差分布①与第二微透镜阵列光程差分布②,相邻两帧形成的光程差分布在x方向相差半个微透镜单元的宽度。
如图12所示,当液晶透镜立体显示装置采用的2D显示面板以更高帧频如240Hz工作、而液晶透镜以120Hz工作时,在液晶透镜的每个帧频工作时间内的过压驱动时间t1内,对2D显示装置进行插黑或插灰,以减少串扰;在每个帧频工作时间的稳压驱动时间内,在2D显示装置中显示相应的左右时差图像,例如在第一帧频工作时间的稳压驱动时间内,2D显示装置显示第一幅左右视差图像(L1与R1);在第二帧频工作时间的稳压驱动时间内,2D显示装置显示第二幅左右视差图像(L2与R2)。
图13是本实用新型实施例中另一种液晶透镜2000的剖面图,该实施例中,第一电极及第二电极均位于第一基板2001正对第二基板2002的侧面上,即图中的2003,各个条形电极2003在x方向间隔等于半个微透镜单元宽度且沿着y方向延伸。在第一电极及第二电极上设置有介电层2004,在介电层2004上设置有第一水平取向膜2006,第一水平取向膜2006的摩擦方向与2D显示装置出射光的偏振方向平行;在第二基板2002的正对第一基板2001的侧面上设置有第二水平取向膜2008,第二水平取向膜2008的摩擦方向与第一水平取向膜2006的摩擦方向相差180度;第二基板2002正对第一基板2001的侧面上还设置有第三电极2007;第三电极2007位于第二基板2002与第二水平取向膜2008之间;第一基板2001与第二基板2002之间封装有第一液晶层2009,第一液晶层2009的液晶分子的长轴方向与x方向平行。
如图13,当形成第一微透镜单元时,可以在电极2003的奇数个条形电极上施加相应的驱动电压;形成第二微透镜单元时,可以在电极2003的偶数个条形电极上施加相应的驱动电压,驱动电压设置方式可以参考图10及图12。
对于本实用新型实施例的立体显示装置,如图14,当需要进行2D显示时,使第一电极1003,第二电极1005与第三电极1007之间无电压差存在,第一液晶层1009的液晶分子维持其初始取向。对于第一液晶层1009而言,从2D显示装置1200出射的线偏振光进入第一液晶层1009后偏振方向不变,从2D显示装置1200出射的光经过液晶透镜后也不发生折射,原2D显示装置1200的光学特性基本不受影响,仍有较高亮度与对比等特性。
如图15所示,当需要进行3D显示时,在液晶透镜阵列的第一帧频工作时间内形成第一微透镜阵列,此时2D显示装置显示的第一幅左右视差图像(L1,R1)经过第一微透镜阵列分光后,将第一幅左右视差图像分别折射到观赏者的左右眼。
如图16所示,在液晶透镜阵列的第二帧频工作时间内形成第二微透镜阵列,第二微透镜阵列相比第一微透镜阵列在x方向平移了半个微透镜单元宽度,此时2D显示装置显示的第二幅左右视差图像(R2,L2)经过第二微透镜阵列之后,将第二幅左右视差图像分别折射到观赏者的左右眼;当第一微透镜阵列与第二微透镜阵列在高频下切换时,搭配2D显示装置的左右眼视差图像排图,利用人眼视觉暂留效应可以观察到高分辨率的3D影像。
以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已,并不用于限制本实用新型,对于本领域的技术人员来说,本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种液晶透镜阵列,其特征在于,包括:多个透镜单元;
所述透镜单元包括:第一基板及第二基板,所述第一基板及所述第二基板正对间隔设置;其中设定所述透镜单元的高度方向为z方向,与z方向垂直且与所述透镜单元的宽度平行的方向为x方向,与z方向垂直的另一方向为y方向;
所述第一基板正对所述第二基板的侧面上覆盖有第一介电层;所述第一介电层背向所述第一基板的侧面上设置有第一水平取向膜,所述第一水平取向膜的摩擦方向与2D显示装置出射光的偏振方向平行;
所述第一基板及所述第一水平取向膜之间还设置有第一电极及第二电极;所述第一电极包括两个条形电极,该两个条形电极沿x方向并列等间隔排布且沿y方向延伸,且该两个条形电极之间的间距与所述透镜单元的宽度相等;所述第二电极为条形电极,该条形电极沿y方向延伸且与所述第一电极包括的两个条形电极的间距相等;
所述第二基板正对所述第一基板的侧面上覆盖有第二水平取向膜,所述第二水平取向膜的摩擦方向与所述第一水平取向膜的摩擦方向相差180度;
所述第二基板正对所述第一基板的侧面上还设置有第三电极;所述第三电极位于所述第二基板与所述第二水平取向膜之间;
所述第一基板与所述第二基板之间封装有第一液晶层,所述第一液晶层的液晶分子的长轴方向与x方向平行。
2.根据权利要求1所述的液晶透镜阵列,其特征在于,所述第一电极位于所述第一基板正对所述第二基板的侧面上;所述第二电极位于所述第一介电层背向所述第一基板的侧面上。
3.根据权利要求1所述的液晶透镜阵列,其特征在于,所述第一电极及所述第二电极均位于所述第一基板正对所述第二基板的侧面上。
4.根据权利要求1所述的液晶透镜阵列,其特征在于,所述第三电极为面电极。
5.根据权利要求1所述的液晶透镜阵列,其特征在于,所述第三电极包括多个条形电极且其数量为奇数;该多个条形电极沿x方向并列等间隔排布且沿y方向延伸,且该多个条形电极位于两侧的两个条形电极分别与所述第一电极的两个条形电极的位置相对,所述第三电极包括的多个条形电极位于中间位置的条形电极与所述第二条形电极位置相对。
6.根据权利要求1所述的液晶透镜阵列,其特征在于,位于相邻的两个所述透镜单元边界的条形电极被该两个透镜单元共用。
7.根据权利要求1所述的液晶透镜阵列,其特征在于,所述第一电极所包括的条形电极与所述第二电极中的条形电极的宽度相等。
8.根据权利要求1所述的液晶透镜阵列,其特征在于,所述第一电极、所述第二电极及所述第三电极均为由导电玻璃ITO或氧化铟锌IZO制成的电极。
9.立体显示装置,其特征在于,包括2D显示装置及如权利要求1至8任一项所述的液晶透镜阵列,所述2D显示装置与所述液晶透镜阵列的所述第一基板周边粘结或整面贴合。
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|---|---|---|---|---|
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