[发明专利]一种立体显示用阶梯格栅及应用该阶梯格栅的立体显示器

说明书

技术领域

本发明涉及立体显示技术，具体是一种立体显示用阶梯格栅及应用该阶梯格栅的立体显示器。

背景技术

液晶狭缝光栅的一个典型应用为3D显示，配合显示装置，将显示装置显示的视差画面分光导向用户的左右眼，从而使用户形成立体视觉。如图1a及图1b所示，是液晶狭缝光栅3D显示原理图。如图1a所示，通过在2D显示面板(如LCD，PDP，LED等)前置(或者后置)液晶狭缝光栅，3D显示模式下，在液晶狭缝光栅条形电极上施加一定电压形成黑白相间的条纹，使左眼只能看到左眼对应的影像，右眼只能看到右眼对应的影像，由于左右眼同时观看到具有一定视差的影像而产生3D立体显示效果。如图1b所示，当需要进行2D显示时，只需要将液晶狭缝光栅条形电极上的电压去除，此时液晶狭缝光栅不会产生黑色条纹，无论是左眼还是右眼，都同时观察到2D液晶显示面板所呈现的图像，因此仍然观看到2D显示效果，在分辨率和亮度等方面基本上没有明显的影响，即通过前置(或者后置)液晶狭缝光栅可以实现2D与3D显示模式的兼容。

狭缝光栅3D显示技术由于所使用的2D显示面板具备周期性排列的子像素结构及周期性排列的黑色矩阵，产生的光场也具有周期性的矩阵结构。而光场与周期性的狭缝光栅发生干涉将产生莫尔条纹，严重影响显示品质。为克服莫尔条纹的影响，通常将狭缝光栅与子像素之间倾斜一定的角度，但由此引入不同视差图像之间的串扰，采用阶梯格栅结构可以克服这一问题。

使用菲林片之类的阶梯狭缝光栅能较好实现3D，但不能同时做到2D与3D的兼容；若针对液晶狭缝光栅的每个子像素采用薄膜晶体管(TFT)进行控制实现阶梯格栅，需要多增加几道光罩与驱动IC的成本。

综上，现有技术存在如下缺点：

1、菲林狭缝光栅：只能实现3D显示，不能2D与3D同时兼容，应用受到一定限制；

2、每个子像素采用薄膜晶体管(TFT)进行控制实现阶梯格栅：由于每个子像素都可以进行控制，可以形成很好的格栅结构，但制作TFT的成本高，此外需要额外的驱动IC费用，不经济；

3、如图2所示，为视差图像按照子像素倾斜的方式排列示意图。100’为液晶狭缝光栅，1001表示狭缝光栅的倾斜方向。以四视点为例，当观察视点1的影像时，不可避免的同时观察到视点2与视点4的影像，即出现串扰现象，影响3D效果。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种可以实现2D与3D兼容且成本较低，并且能有效降低串扰的立体显示用阶梯光栅。

本发明采用以下技术方案解决上述技术问题的：一种立体显示用阶梯格栅，包括依次层叠设置的上偏光片、上基板、上驱动电极结构、液晶层、下驱动电极结构、下基板以及下偏光片，所述上驱动电极结构配置在上基板下表面，下驱动电极结构配置在下基板的上表面，且上驱动电极结构与下驱动电极结构相同，所述上驱动电极结构包括在上基板周边的金属形成的周边电路、用金属形成的位于有效显示区域的垂直方向的金属图案，以及电极，所述金属形成的周边电路位于非有效显示区域，垂直方向的金属图案自上基板的上侧边连续设置至上基板的下侧边，电极成竖长条形且成阶梯分布，与没有电极的区域形成阶梯格栅结构，垂直方向的金属图案位于电极两侧的下部与上基板之间，被电极完全覆盖，下驱动电极结构与上驱动电极结构完全相同，当上下基板组立后，电极位置相对应。

本发明还提供了一种立体显示用阶梯格栅，包括依次层叠设置的上偏光片、上基板、上驱动电极结构、液晶层、下驱动电极结构、下基板以及下偏光片，所述上驱动电极结构配置在上基板下表面，下驱动电极结构配置在下基板的上表面，且上驱动电极结构与下驱动电极结构相同，所述上驱动电极结构包括在上基板周边的金属形成的周边电路、用金属形成的位于有效显示区域的水平方向的金属图案，以及电极，所述金属形成的周边电路位于非有效显示区域，水平方向的金属图案自上基板的左侧边连续设置至上基板的右侧边，电极与没有电极的区域形成阶梯格栅结构，水平方向的金属图案位于上下两排电极之间，处于电极的下部与上基板之间，被电极完全覆盖，下驱动电极结构与上驱动电极结构完全相同，当上下基板组立后，电极位置相对应，此种结构适用于较多视点的3D显示。