液晶透镜的驱动方法和相应的立体显示装置制造方法
【专利摘要】一种液晶透镜的驱动方法和相应的立体显示装置，液晶透镜的驱动电路对同一驱动组中的多个第二电极单元，在中心电极单元上施加一最小电压U0，在中心电极单元第一侧的N个第二电极单元PLi上施加电压ULi，在中心电极单元第二侧的N个第二电极单元PRi上施加电压URi；且对于同侧的第二电极单元，距离中心电极单元越远，施加的电压越大；关于中心电极单元对称的第二电极单元PLi和PRi中，在第二电极单元PLi上施加的电压ULi不同于第二电极单元PRi上施加的电压URi，其中，i=1,2,…N，N≥1。上述液晶透镜驱动方法和相应的立体显示装置，可以改善立体显示效果，有效消除摩尔纹，消除预倾角对显示的不利影响。
【专利说明】液晶透镜的驱动方法和相应的立体显示装置
【技术领域】
[0001]本发明涉及立体显示技术，尤其设计一种液晶透镜的驱动方法和相应的立体显示
装置。
【背景技术】
[0002]3D是three-dimensional的缩写，就是三维立体图形。由于人的双眼观察物体的角度略有差异，因此能够辨别物体远近，产生立体的视觉。三维立体影像电视正是利用这个原理，把左右眼所看到的影像分离。3D液晶电视的立体显示效果是将经过编码处理的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，同时能兼容2D画面。
[0003]目前裸眼观看3D显示技术主要是通过在液晶面板上加上特殊的精密柱面透镜光栅装置来显示立体图像。主要原理是在同一时刻里面要同时给观看者左眼和右眼发送不同的图像。
[0004]最近出现了采用液晶透镜的立体显示器的方案，这种技术从液晶的双折射性质出发，采用电压控制液晶分子的分布，对入射光产生透镜的效果，其折射率和透镜的焦距等可调。图1为一种立体显示装置的总体结构。背光模块11为整个系统提供光源；显示面板12用来显不立体视差图，可以米用液晶面板、OLED面板等，图中的像素用R、G、B不意；液晶透镜13是系统的分光装置，用来将立体视差图分别投影到人的左右眼；人眼14位于立体视区15中，可以接收到立体视差图并在人脑中形成立体。上述液晶透镜采用双折射率性质的液晶透镜，可以为凸透镜，也可以为凹透镜。该立体显示装置还包括液晶透镜驱动装置(图中未示出)。
[0005]图2示出了一种液晶透镜的结构，其中，第一基板4011和第二基板4012位于器件两端最外层，通常为玻璃制成，第一电极402与第二电极405中的每一第二电极单兀构成一电极对。两个取向层4031、4032的方向可以平行，也可以有一定夹角，图中以平行为例。液晶层406中分布着液晶分子，液晶分子具有一预倾角。
[0006]现有的液晶透镜驱动方法是在第一电极(整片电极)402上施加一基准电压Ubase,对第二电极405中多个彼此间隔的第二电极单元，每2N+1个电极(连续分布)作为一个驱动组施加电压以产生一透镜单元。每一驱动组中，中心位置上的第二电极单元为中心电极单元，在中心电极单元第一侧的N个第二电极单元Pu上施加电压Uu，在中心电极单元第二侧的N个第二电极单元PKi上施加电压UKi，其中，电极Pu和PKi关于中心电极对称，i=l, 2，…N，N≥1。上述电压中，ULi和Um相同(相位和幅度均相等)。
[0007]图2示出了包括3个第二电极单元的一驱动组，中心位置上的第二电极单元4052为中心电极单元，中心电极单元4052两侧对称位置上有两个第二电极单元4051，4053。图3示出了施加驱动电压后液晶分子发生旋转的情况，由于一个驱电组中各个第二电极单元与第一电极之间形成的电场强度不同，相应部位的液晶分子产生不同旋向，导致折射率的变化，从而形成一个透镜单元。对第二电极包括的多个驱动组均按上述方式施加电压，第二电极405各电极单元上施加的电压整体上呈周期性变化，可以生成透镜阵列。
[0008]上述采用液晶透镜的立体显示器的最大优点是折射率和透镜的焦距等可调。申请号为 200710007947.5 的三星公司的专利、CN200810173402.6,CN200810181211.4 的乐金显示公司的专利和申请号为200910142800.6的友达光电公司的专利都提出了这种立体显示器。但是这些方案均是在关于中心电极单元对称的第二电极单元上添加相同的电压，且电压从中心向两边逐渐增大，并没有改变基于液晶透镜的立体显示中会产生摩尔纹、串扰等弊端，对立体显示效果提升不大。
【发明内容】
[0009]本发明要解决的技术问题是提供一种可以改善立体显示效果的液晶透镜驱动方法和系统，
[0010]为了解决上述问题，本发明提供了一种液晶透镜的驱动方法，所述液晶透镜包括第一基板、第二基板和所述第一基板与第二基板之间的液晶层，所述第一基板上设置有第一电极，所述第二基板上设置有第二电极，所述第二电极包括多个彼此间隔的第二电极单元，以每2N+1个第二电极单元依序排列为一驱动组，其中第N+1个第二电极单元为中心电极单元，或者，以每2N+2个第二电极单元依序排列为一驱动组，其中第N+1个和第N+2个第二电极单元为中心电极单元；
[0011]其中，对同一驱动组中的多个第二电极单元，按以下方式施加驱动电压以生成一透镜单元:
[0012]在中心电极单元上施加一最小电压Utl，在中心电极单元第一侧的N个第二电极单元Pu上施加电压Uu，在中心电极单元第二侧的N个第二电极单元PKi上施加电压Um ;且对于同侧的第二电极单元，距离中心电极单元越远，其上施加的电压越大；
[0013]关于中心电极单元对称的第二电极单元Pu和PKi中，在第二电极单元Pu上施加的电压Uu不同于在第二电极单元PKi上施加的电压UKi，其中，?=1，2^..Ν，Ν> I。
[0014]较佳地，
[0015]在关于中心电极单元对称的任一对第二电极单元Pu和？!?中，在第二电极单元Pu上施加的电压uLi大于或小于在第二电极单元PKi上施加的电压Usi。
[0016]较佳地，
[0017]在所述第一电极上施加一基准电压Ubase ;所述电压Uu和电压Usi的电极性相同，且所述电Suu和电压uKi之差的绝对值|uu-uKi|满足:
[0018]IU0-Ubase ( |uL1-uEi ≤ Uthreshtjld，其中，Uthrestold 为液晶阈值电压。
[0019]较佳地，
[0020]在关于中心电极单元对称的第二电极单元Pu和PKi中，第二电极单元Pu和PKi距离中心电极单元越远，施加的电压Uu和uKi之差的绝对值|uu-uKi|越大。
[0021]较佳地，
[0022]所述电压Uu和电压URi进一步满足:
[0023]所述电压Uu大于电压UKi, L 5 |Ubase I≤|UU| ^ 2.5 |Ubase ;或者，所述电压UKi大于电压 ULi，1.5|Ubase| ( |UEi ≤ 2.5|Ubase|。
[0024]较佳地，[0025]在所述第一电极上不施加电压，位于中心电极单元同侧的第二电极单元的电极性相同，且在关于中心电极单元对称的第二电极单元Pu上施加的电压uLi和第二电极单元PKi上施加的电压uKi电极性相反。
[0026]较佳地，
[0027]所述电压Uu和电压uKi的绝对值之差的绝对值IlULi1-1UliiII满足:
[0028]O ≤ I |uLi|-|uEi I ≤ Uthreshtjld，其中，Uthrestold 为液晶阈值电压。
[0029]较佳地，
[0030]所述对同一驱动组中的多个第二电极单元，施加驱动电压以生成一透镜单元，其中，所述透镜单元的中心区域的液晶分子折射率梯度差小于所述液晶透镜单元的中心区域外的液晶分子折射率梯度差。
[0031]较佳地，
[0032]所述中心区域在所述第二基板上的投影面积与所述透镜单元整个区域在所述第二基板上的投影面积之比为S，S的取值范围为1/3 < S < 2/3。
[0033]相应地，本发明还提供了一种立体显示装置，包括显示面板和液晶透镜及驱动电路，所述显示面板的显示侧设有液晶透镜，所述驱动电路用于驱动所述液晶透镜，其中，所述驱动电路采用如上所述的驱动方法来驱动所述液晶透镜。
[0034]上述液晶透镜驱动方法和相应的立体显示装置，可以改善立体显示效果，如有效消除摩尔纹，消除预倾角对显示的不利影响。
【专利附图】
【附图说明】
[0035]图1是一种采用液晶透镜的立体显示装置的结构图；
[0036]图2是一种液晶透镜的结构示意图；
[0037]图3是液晶透镜施加驱动电压使液晶分子发生旋转的示意图；
[0038]图4是现有液晶透镜驱动方式下形成的液晶指向矢模拟图；
[0039]图5是现有液晶透镜驱动方式下形成的折射率模拟图；
[0040]图6是实施例一驱动方法所形成透镜单元的液晶指向矢的模拟图；
[0041]图7是实施例一驱动方法所形成透镜单元的折射率的模拟图；
[0042]图8是实施例二驱动方法所形成透镜单元的折射率的模拟图；
[0043]图9是实施例二驱动方法所形成透镜单元的液晶指向矢的模拟图；
[0044]图10是实施例三驱动方法所形成透镜单元的折射率的模拟图。
[0045]图11是实施例三驱动方法所形成透镜单元的液晶指向矢的模拟图。
【具体实施方式】
[0046]为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下文中将结合附图对本发明的实施例进行详细说明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互任意组合。
[0047]实施例一
[0048]本实施例立体显示器的总体结构如图1所示，包括背光模块11、显示面板12和液晶透镜13，背光模块11和液晶透镜13分设于显示面板12的两侧，背光模块11用于为显示面板12提供光源，液晶透镜13位于显示面板12的显示侧。此外，所述立体显示器还包括液晶透镜的驱动电路(图中无示出)，该驱动电路用于驱动液晶透镜13工作。液晶透镜13的结构如图2所示，包括第一基板4011、第二基板4012和所述第一基板4011与第二基板4012之间的液晶层406，第一基板4011与第二基板4012相对的表面上依次设置有第一电极402和第一定向层4031。其中，第一电极402可以是完全覆盖在第一基板上的整片电极，也可以是包括多个彼此间隔一定距离的第一电极单元。这些第一电极单元可以在第一基板上呈条形设置，也可以呈波浪形或锯齿形等不规则曲线形状设置。所述第二基板4012与第一基板4011相对的表面上依次设置有第二电极405和第二定向层4032,所述第二电极405包括多个彼此间隔一定距离的第二电极单元4051、4052、4053，这些第二电极单元可以在第二基板上呈条形设置，也可以呈波浪形或锯齿形等不规则曲线形状设置。第一定向层4031和第二定向层4032接触液晶层，使液晶分子在相对其表面倾斜的某一极角上取向排列，这一极角就是液晶分子的预倾角。液晶的预倾角为初始液晶分子排布确立了一个统一排布的方向，且在施加电场下预倾角可以防止液晶分子发生转向混乱从而产生分畴现象。
[0049]但是，现有液晶透镜驱动方式下，液晶分子的预倾角会造成透镜形貌的变化。图4示出了现有驱动方式下透镜单元的液晶指向矢的模拟图。如图4所示，其横轴表示的是液晶透镜的第二电极单元的间距(pitch)，纵轴表示是液晶透镜单元的每层的结构，图4中，#1表示第二基板，#2表示的是第二电极，#3表示的是第二定向层，#4表示第一定向层，#5表不第一电极，第一基板在第一电极上方(未标记)#4和#3之间模拟液晶层的液晶的指向矢。从图4中可以看出，在透镜单元左侧和右侧(透镜单元中心位置对应于中心电极单元)的液晶指向矢分布并不均匀。图5示出了现有驱动方式下透镜单元的折射率梯度差曲线的模拟图(横截面图)。图5中，横轴表示液晶透镜单元区域，如图5所示，划分为7个区域，中心的O表示液晶透镜单元的中心区域，纵轴表示液晶的折射率梯度差曲线。从图5中虚线圈的部分可以看到，图5中的折射率梯度曲线在虚线圈位置出现了波折。这种透镜形貌的变化产生了很大的串扰，对于显示装置的立体显示效果的呈现造成了很大的影响。
[0050]本实施例的液晶透镜驱动方法以同一驱动组中有2N+1个第二电极单元为例，按以下方式施加驱动电压以生成一透镜单元:
[0051]当以每2N+1个第二电极单元依序排列为一驱动组时，第N+1个第二电极单元为中心电极单元，也就是说，驱动组中处于中间位置的第二电极单元为中心电极单元。例如，一个驱动组包括7个依次排列的第二电极单元，从左至右依次标记为1，2，3，4，5，6，7，其中，N=3，其中心电极单元即指标记为4的第二电极单元。对同一驱动组中的多个第二电极单元，按以下方式施加驱动电压以生成一透镜单元:在中心电极单元上施加一最小电压U0，在中心电极单元第一侧的N个第二电极单元Pu上施加电压Uu，在中心电极单元第二侧的N个第二电极单元PKi上施加电压Um ;且对于同侧的第二电极单元，距离中心电极单元越远，其上施加的电压越大；关于中心电极单元对称的任一对第二电极单元Pu和PKi中，在第二电极单元Pu上施加的电压Uu不同于在第二电极单元PKi上施加的电压UKi，其中，i=l，2，…N，N > I (N为自然数)。上述`最小电压U0是指其电压数值上相对于两侧的第二电极单元的电压数值要小，其并不涉及电压的电极性。
[0052]通过本发明上述实施例的液晶透镜驱动方法可有效减少立体显示装置的串扰，提升立体显示装置的显示效果。[0053]另外，对于同一驱动组中有2N+2个第二电极单元，也可以采用上述实施例相同的驱动方法，具体如下:
[0054]当以每2N+2个第二电极单元依序排列为一驱动组时，其中第N+1个和第N+2个第二电极单元为中心电极单元，也就是说，驱动组中处于中间位置的第二电极单元有两个，将这两个作为中心电极单元。例如，一个驱动组包括6个依次排列的第二电极单元，从左至右依次标记为1，2，3，4，5，6，其中，N=2，其中心电极单元即指标记为3，4的第二电极单元。对同一驱动组中的多个第二电极单元，按以下方式施加驱动电压以生成一透镜单元:在位于中间位置的两个中心电极单元上施加一最小电压Utl，在中心电极单元第一侧的N个第二电极单元Pu上施加电压Uu，在中心电极单元第二侧的N个第二电极单元PKi上施加电压Usi ；且对于同侧的第二电极单元，距离中心电极单元越远，其上施加的电压越大；关于中心电极单元对称的任一对第二电极单元Pu和PKi中，在第二电极单元Pu上施加的电压Uu不同于在第二电极单元PKi上施加的电压UKi，其中，i=l, 2，…N，N≥I (N为自然数)。
[0055]同样地，通过本发明上述的液晶透镜驱动方法可有效减少立体显示装置的串扰，提升立体显示装置的显示效果。
[0056]在本实施例中，第二电极单元Pu上施加的电压Uu大于或小于第二电极单元PKi上施加的电压UKi。也就是说，中心电极单元两侧的第二电极单元Pu与第二电极单元PKi的电压值大小是不同的，例如某一第二电极单元Pu上施加的电压Uu的电压值为5V，而关于中心电极单元对称的第二电极单元PKi的电压值为4V或6V。这里的大于或小于仅就电压数值而言，不涉及到电极性，而对于电极性而言，其可以是正极性，也可以是负极性。这样可以有效去除串扰的影响，提升立体显示效果。本发明以下的描述中也是如此，如无特别指明，则提及第二电极单元Pu上施加的电压Uu大于或小于第二电极单元PKi上施加的电压Usi时，是指电压在数值上的大小比较，不涉及电压的电极性。
[0057]还有，第二电极单元Pu上施加的电压Uu与第二电极单元PKi上施加的电压Usi还可存在相位上的差异。例如，第二电极单元Pu上施加的电压Uu与第二电极单元PKi上施加的电压UKi的电压幅值相同，而第二电极单元Pu上施加的电压Uu的相位是60°，第二电极单元PKi上施加的电压Usi的相位是30°，相位上的差异也会导致第二电极单元Pu上施加的电压Uu与第二电极单元PKi上施加的电压Usi存在不同，而这也能有效去除串扰的影响，提升立体显示的效果。
[0058]此外，在一个变形实施例中，透镜单元是以第二基板为底面的凸透镜单元，液晶分子存在一定的预倾角，液晶分子两端分别到第二基板的距离不同，在所述液晶层液晶分子距离所述第二基板较远一侧的第二电极单元上施加的电压较大。这样可以很好地补偿液晶分子的转动倾角，可以有效消除液晶分子光程曲线不对称导致的影响显示效果的问题。
[0059]在预倾角为0°时，在中心电极单元两侧对称位置的一对第二电极单元施加相同电压时，液晶分子排布呈对称分布。而预倾角不为零时，液晶分子会有一侧距离第二基板较远。以图2为例，液晶分子的右侧距离第二基板较远。此时如在对称位置的一对第二电极单元施加相同电压，透镜单元左侧和右侧的液晶分子的旋转过程和旋转后的姿态会有所差异，不会形成标准的透镜单元，若适当增加中心电极单元右侧(即液晶分子距离第二基板较远的一侧)第二电极单元上施加的电压，可以补偿一下左、右侧液晶分子因预倾角带来的差异，改善形成的透镜单元的形貌，提高立体显示效果。以图2、图3所示的驱动组为例，在第一电极402上施加一基准电压Ubase,在中心电极单元4052施加的电压小于在第二电极单元4051,4053施加的电压，而在第二电极单元4053施加的电压大于在第二电极单元4051施加的电压。驱动时，在第二电极的其他驱动组上，都按相同的方式施加电压。
[0060] 在电压 Uu 和电压 Usi 之差的绝对值 I uL1-uEi I 满足:I U0-Ubase I ( I uL1-uEi I ( Uthreshold时，能更有效地消除串扰，取得的显示效果尤为突出，其中，UthrestoldS液晶阈值电压，电压Uu和电压Usi电极性相同，即同为正极性，或同为负极性。
[0061 ] 在电压Uu和电压Um电极性相同的情况下，第二电极单元Pu和PKi距离中心电极单元越远，施加的电压Uu和UKi之差的绝对值Iuu-uKi|越大，以更好地改善形成的折射率梯度曲线的形貌，降低串扰，提高立体显示的效果。
[0062]图6示出了本实施例非对称驱动方式下透镜单元的液晶指向矢的模拟图，横纵坐标表示的含义与图5相同，在此不再赘述。从图6可以看到，在透镜单元左侧和右侧的液晶指向矢分布更为均匀；图7示出了非对称驱动方式下透镜单元的折射率的模拟图，图7中的折射率梯度曲线消除了图5中的波折。
[0063]本实施例非对称驱动方式可以改善形成的折射率梯度曲线的形貌，降低了串扰，实现高清晰度的立体显示。
[0064]实施例二
[0065]由于液晶透镜在工作时会与屏幕像素的阵列结构有干涉现象，出现黑白相间的条纹。目前液晶透镜受制于多种工艺条件的限制，在制作完毕以后不能轻易的改变透镜与屏幕像素阵列之间所成角度，且在形成的透镜相较于屏幕像素阵列倾斜角度较大后立体画面的串扰又会大幅度的增加，这会制约液晶透镜的设计。
[0066]实施例二通过驱动方法进一步改善这种干涉现象，消除摩尔纹，并且不会增加串
扰。与实施例--样，实施例二的液晶透镜在结构上与实施例一相同，且液晶透镜的驱动方
法大体相同，不同之处在于:实施例二在所述第一电极上不施加电压，且关于中心电极单元对称的任一对第二电极单元Pu和PKi中，在第二电极单元Pu上施加的电压uLi与在第二电极单元PKi上施加的电压UKi电极性相反，如在第二电极单元Pu上施加的正极性的电压Uu，而在第二电极单元PKi上施加的负极性的电压Usi。当然，这里需要指明的是，位于中心电极单元同侧的第二电极单元的电极性是相同的。
[0067]仍以图2、图3所示的驱动组为例，当然，此时主要针对以2N+1个第二电极单元为一个驱动组来说，在第一电极402不施加电压，在中心电极单元4052施加的电压小于在第二电极单元4051、4053施加的电压，在第二电极单元4051上施加的电压与在第二电极单元4053上施加的电压电极性相反。例如，在第二电极单元4051上施加正相电压时，在第二电极单元4053上施加的是负相电压。当然上述驱动方法并不局限于以2N+1个第二电极单元为一个驱动组，对于以2N+2个第二电极单元为一个驱动组同样适用，可参见上面的描述，在此不再赘述。
[0068]本实施例的液晶透镜采用非对称驱动方式，即在关于中心电极单元对称的任一对第二电极单元Pu和PKi中，在第二电极单元Pu上施加的电压uLi的电极性不同于在第二电极单元PKi上施加的电压uKi的电极性。不仅可以消除串扰，而且还具有消除摩尔纹的有益效果。
[0069]较佳地，在一个变形实施例中，电压ULi和电压URi的绝对值之差的绝对值满足:O≤|uLi|-|uEi|≤Uthreshtjld，其中，Uthreshtjld为液晶阈值电压。这样既能更好地起到削弱摩尔纹，又不会增加串扰的有益效果。
[0070]较佳地，如存在关于中心电极单元对称的多对第二电极单元Pu和？!?，第二电极单元i\dPPKi距离中心电极单元越远，I |uLi|-|uEi|越大，这里主要是指电压数值上的差值的绝对值。同样起到较佳的降低串扰的效果。
[0071]图8示出了本实施例所形成透镜单元的折射率的模拟图，图9示出了本实施例所形成透镜单元的液晶指向矢的模拟图。 [0072]通过实施例二的上述驱动方式，可以获得一种特定的液晶透镜折射率梯度曲线，其折射率分布为类似如图8所示的非球面多曲率分布结构，即如图8中ABCD连接起来的折射率梯度曲线形状，其中，BC段对应透镜单元的中心区域，AB段和CD段分别对应透镜单元的非中心区域(即透镜单元中心区域以外的区域),BC段的宽度可以通过在关于中心电极单元对称的任一对第二电极单元上施加的两个电压的绝对值之差的绝对值来进行改变(如一个电压为-8V，另一个电压为6V，则两个电压的绝对值之差的绝对值为2)，且其折射率梯度差较小，以致于BC段呈现出近似直线的形状。这样可有效消弱液晶透镜中透镜阵列的摩尔纹影响，因为一般的透镜光栅阵列和显示面板的像素阵列结构周期都十分规则，因此在观看距离上两者所形成的摩尔纹现象就非常明显，当通过将透镜的部分位置的形状进行改变后，就在空间中加入了新的周期形状，这样就使原来的摩尔纹效果发生变化，从而可能达到消弱摩尔纹的效果。为使上述非球面多曲率分布部分达到最好的消弱摩尔纹的效果，需采用不同的宽度。较佳地，对同一驱动组中的多个第二电极单元，施加驱动电压以生成一透镜单元，其中，所述透镜单元的中心区域(BC段对应的透镜区域)的液晶分子折射率梯度差小于所述液晶透镜单元的中心区域外(AB段和CD段对应的透镜区域)的液晶分子折射率梯度差，这样可以起到减弱摩尔纹和减少串扰的影响。较佳地，所述中心区域在所述第二基板上的投影面积与所述透镜单元整个区域在所述第二基板上的投影面积之比为S，S的取值范围为1/3 SSS 2/3。此时，可更好地减弱摩尔纹，且大大地减少串扰。当S取值为1/2、2/5以及3/7等数值时，减弱摩尔纹的效果较佳。
[0073]如图9所示，其示出通过光学模拟软件(例如LightTools模拟软件)，得到的传统驱动液晶透镜聚焦效果与本实施例驱动液晶透镜聚焦效果，在透镜汇聚效果模拟上没有大的差别，说明采用本实施例二驱动的液晶透镜在显示效果上与传统驱动模式的液晶透镜没有差别，在显示立体影像上可以实现同样立体效果。
[0074]本实施例的液晶透镜可以采用传统液晶透镜的同等设计架构，但采用本实施例的液晶透镜驱动方法不仅可以降低串扰，还具有消除摩尔纹的有益效果。
[0075]实施例三
[0076]根据电势的分布原理，本实施例提出了一种类似于实施例一和实施例二中的液晶透镜的驱动方法。与实施例一和实施例二不同的是，本实施例在所述第一电极上施加一基准电压Ubase,这里的基准电压实际上是作为施加到第二电极上的电压的参考电压，其可以取任意数值，此时如在中心电极单元一侧的第二电极单元上施加一数值上是2倍于Ubase的电压，在另一侧的第二电极单元上施加与中心电极单元一侧的第二电极单元的电极性相同的较小的电压，则可以实现与实施例二中第一电极上不施加电压，而在关于中心电极单元对称对置的任一对第二电极单元上施加电极性不同的电压的效果。从工程上，如单纯考虑电压值大小时，当电压Uu大于电压UKi，可以取1.5 I UbJ ( ULi ^ 2.5 I Ubase ;当电压UKi大于电压UuW，可以取1.5|UbJ ( |UEi≤ 2.5|UbasJ。也就是说，只考虑电压数值上的大小，而中心电极单元两侧可均施加正极性电压，或均施加负极性电压。同实施例一类似的，本实施例生成的透镜单元为以第二基板为底面的凸透镜单元，在所述液晶层液晶分子距离所述第二基板较远一侧的第二电极单元上施加的电压较大。而电压Uu和电压Usi之差的绝对值uL1-uEi较佳满足:Uo-Ubase I ^ I uLi_uEi I ^ Uthreshold, 其中， Uthreshold
为液晶阈值电压。
[0077]仍以图2或图3示出的驱动组为例，在第一电极402上施加一基准电压Ubase,对第二电极单元4051施加的电压是Ubase的2倍，而在第二电极单元4053上施加的电压小于在第二电极单元4051上施加的电压。
[0078]图10示出了本实施例同相电势差驱动方式下所形成透镜单元的折射率梯度差曲线的模拟图，图11示出了本实施例同相电势差驱动方式下所形成透镜单元的液晶指向矢的模拟图。从图10中可以看出，透镜单元的折射率梯度曲线在中心位置也形成了小于整体透镜曲率的结构，因而与实施例二同样地可以起到不增加串扰，且消除摩尔纹的效果。从图11可以看出，液晶层中液晶的指向矢分布更均匀，因而较好地起到减少串扰以及消除摩尔纹的有益效果。
[0079]以上实施例一至实施例三是本发明的较佳的液晶透镜驱动方法，本发明除提出前述的液晶透镜驱动方法外，还提出一种立体显示装置，该立体显示装置的结构在实施例一中有叙述，而该立体显示装置所包括的液晶透镜采用上述实施例一至实施例三中所述的驱动方法，在此不再赘述。
[0080]本领域普通技术人员可以理解上述方法中的全部或部分驱动方法可通过程序来指令相关硬件完成，所述程序可以存储于计算机可读存储介质中，如只读存储器、磁盘或光盘等。可选地，上述实施例的`全部或部分步骤也可以使用一个或多个集成电路来实现，相应地，上述实施例中的各模块/单元可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块的形式实现。本发明不限制于任何特定形式的硬件和软件的结合。
[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。
【权利要求】
1.一种液晶透镜的驱动方法，所述液晶透镜包括第一基板、第二基板和所述第一基板与第二基板之间的液晶层，所述第一基板上设置有第一电极，所述第二基板上设置有第二电极，所述第二电极包括多个彼此间隔的第二电极单元，以每2N+1个第二电极单元依序排列为一驱动组，其中第N+1个第二电极单元为中心电极单元，或者，以每2N+2个第二电极单元依序排列为一驱动组，其中第N+1个和第N+2个第二电极单元为中心电极单元； 其特征在于，对同一驱动组中的多个第二电极单元，按以下方式施加驱动电压以生成一透镜单元: 在中心电极单元上施加一最小电压Utl，在中心电极单元第一侧的N个第二电极单元Pu上施加电压Uu，在中心电极单元第二侧的N个第二电极单元PKi上施加电压UKi ;且对于同侧的第二电极单元，距离中心电极单元越远，其上施加的电压越大； 关于中心电极单元对称的第二电极单元Pu和PKi中，在第二电极单元Pu上施加的电压Uu不同于在第二电极单元PKi上施加的电压UKi，其中，?=1，2^..Ν，Ν≥I。
2.如权利要求1所述的液晶透镜的驱动方法，其特征在于: 在关于中心电极单元对称的任一对第二电极单元Pu和PKi中，在第二电极单元Pu上施加的电压Uu大于或小于在第二电极单元PKi上施加的电压Usi。
3.如权利要求2所述的液晶透镜的驱动方法，其特征在于: 在所述第一电极上施加一基准电压Ubase ;所述电压Uu和电压UKi的电极性相同，且所述电压Uu和电压uRi之差的绝对值I uu-uKi I满足:
U。Ubase I ≤ II ≤Uthreshold， 其中， Uthreshold
为液晶阈值电压。
4.如权利要求2或3所述的液晶透镜的驱动方法，其特征在于: 在关于中心电极单元对称的第二电极单元Pu和PKi中，第二电极单元Pu和PKi距离中心电极单元越远，施加的电压Uu和Um之差的绝对值|UU-UKi I越大。
5.如权利要求3所述的液晶透镜的驱动方法，其特征在于: 所述电压Uu和电压Usi进一步满足: 所述电压Uu大于电压UKi, L 5 IubaseJ ( |ULi| 2.5 I Ubase ;或者，所述电压UKi大于电压 ULi，1.5 I Ubase ( |UEi <2.5|UbJ。
6.如权利要求1或2所述的液晶透镜的驱动方法，其特征在于: 在所述第一电极上不施加电压，位于中心电极单元同侧的第二电极单元的电极性相同，且在关于中心电极单元对称的第二电极单元Pu上施加的电压uLi和第二电极单元PKi上施加的电压uKi电极性相反。
7.如权利要求6所述的液晶透镜的驱动方法，其特征在于: 所述电压uLi和电压Usi的绝对值之差的绝对值11 uLi 1-1 Usi 11满足:
? I I ^Li I I Uri I I ''''-' Uthreshold， 其中， Uthreshold
为液晶阈值电压。
8.如权利要求1所述的液晶透镜的驱动方法，其特征在于: 所述对同一驱动组中的多个第二电极单元，施加驱动电压以生成一透镜单元，其中，所述透镜单元的中心区域的液晶分子折射率梯度差小于所述液晶透镜单元的中心区域外的液晶分子折射率梯度差。
9.如权利要求8所述的液晶透镜的驱动方法，其特征在于: 所述中心区域在所述第二基板上的投影面积与所述透镜单元整个区域在所述第二基板上的投影面积之比为S，S的取值范围为1/3≤S≤2/3。
10.一种立体显示装置，包括显示面板和液晶透镜及驱动电路，所述显示面板的显示侧设有液晶透镜，所述驱动电路用于驱动所述液晶透镜，其特征在于，所述驱动电路采用权利要求I至9中任一项所述的驱`动方法来驱动所述液晶透镜。
【文档编号】G02B27/22GK103558704SQ201310601398
【公开日】2014年2月5日 申请日期:2013年11月22日 优先权日:2013年11月22日
【发明者】宫晓达, 郭福忠, 陈寅伟 申请人:深圳超多维光电子有限公司