本发明公开了一种基于双层液晶透镜的2D/3D可切换自由立体显示装置。该装置包括双层液晶透镜，导电聚合物层，2D显示屏。双层液晶透镜由导电聚合物层隔离，它们置于2D显示屏正上方。每层液晶透镜具有相同的参数，液晶透镜包括上基板玻璃层、上基板ITO透明条形电极、上基板取向层、液晶层、下基板取向层、下基板ITO透明平面电极、下基板玻璃层。当每层液晶透镜的上基板ITO透明条形电极和下基板ITO透明平面电极之间没有电压时，2D显示屏显示没有视差的2D图像，此时该装置工作于2D模式；当在每层液晶透镜的上基板ITO透明弧形电极和下基板ITO透明平面电极之间施加电压时，并且当液晶透镜满足聚焦模式时，2D显示屏显示左、右视差2D图像，此时该装置工作于3D模式。