[发明专利]可切换的裸眼3D显示装置

说明书

技术领域

本发明属于光学领域。

背景技术

裸眼3D是指不需要佩戴特殊眼镜等任何辅助设备即可欣赏“呼之欲出”的逼真画面， 使人有如“身临奇境”。

近年来，3D内容的数量发展迅猛，但今主流的3D立体显示技术，仍然不能使我们 摆脱特制眼镜的束缚，这使得其应用范围以及使用舒适度都打了折扣。

目前主流的裸眼3D技术手段有：狭缝式液晶光栅、柱状棱镜。1、狭缝式液晶光栅。 这种技术原理是在屏幕前加了一个狭缝式光栅之后，应该由左眼看到的图像显示在液晶屏 上时，不透明的条纹会遮挡右眼；同理，应该由右眼看到的图像显示在液晶屏上时，不透 明的条纹会遮挡左眼，通过将左眼和右眼的可视画面分开，使观者看到3D影像。2、柱 状棱镜这种技术原理是通过透镜的折射原理，将左右眼对应的像素点分别投射在左右眼 中，实现图像分离。对比狭缝光栅技术最大的优点是透镜不会遮挡光线，所以亮度有了很 大改善。但由于狭缝光栅技术为小孔成像原理，光线不发生折射，因此成像质量要比柱状 棱镜技术好，一般显示屏是由红绿蓝三基色周期排列所组成，单一的红色、绿色、蓝色称 为子像素，三者合一称之为像素，子像素大小一般为矩形，矩形的长边是短边的3倍，一 般显示器及电视机中，子像素的长边是垂直于显示屏的长边的，称之为横屏，如图1所示， 对于中大尺寸(20寸及以上)的裸眼3D技术，一般光栅采用倾斜排列，目的是1、减少 摩尔纹干涉，2、增大3D视角，3、增加3D图像清晰度。该种技术在3D状态下分辨率 均会损失，因此必须具备2D/3D切换功能才能够批量应用该技术，且具备切换功能的器 件属于TN或STN工艺范畴，比较容易实现大尺寸。

一般狭缝光栅是采用倾斜直线条纹方式，如图2所示，图中为某一角度下，右眼看到 大写字母子像素，左眼看到小写字母子像素，由于左右眼图像混合在一起，所以造成3D 图像串扰增加，导致晕眼等不良发生。

发明内容

本发明目的是为了解决采用倾斜直线条纹方式狭缝光栅观看3D图像，会造成3D图 像串扰增加，出现晕眼等不良现象，影响观看舒适度的问题，提供了一种可切换的裸眼 3D显示装置。

本发明所述可切换的裸眼3D显示装置，包括器件偏光片、上基板玻璃、液晶、下基 板玻璃和显示屏偏光片；互相平行的上基板玻璃和下基板玻璃之间填充液晶，上基板玻璃 的上表面贴有器件偏光片，下基板玻璃的下表面设置显示屏偏光片，器件偏光片和显示屏 偏光片的偏振方向垂直；

在下基板玻璃的上表面设置下基板电极，下基板电极为整块ITO电极；在上基板玻 璃的下表面设置上基板电极，上基板电极上刻蚀的ITO电极图案为周期性狭缝光栅图案， 狭缝光栅的光栅周期k＝n，n为视点；

上基板电极包括构成狭缝光栅透光缝隙部分的填充电极和构成狭缝光栅阻光部分的驱动电极，填充电极为台阶布局的倾斜条纹样式，该倾斜条纹上的每个台阶对称覆盖相邻两个子像素的一部分；每个台阶宽度a＝L/n，台阶高度b^＝3a，其中L为狭缝光栅的光栅节距，光栅节距L按公式获取，式中，P为显示屏子像素的大小，65为人眼睛的平均宽度；P和65的单位均为mm；

上基板电极和下基板电极不通电时，液晶全部处于无电场环境，为螺旋排列方向，下 方入射的光束全部通过，为2D显示状态；

上基板电极中的所有驱动电极串联后接交流电源的一端，下基板电极接交流电源的另 一端，驱动电极对应部分的液晶处于电场环境，这部分的液晶排列方向由螺旋改变为竖直 方向，光束被阻挡；填充电极对应部分的液晶保持螺旋排列方向，光束通过，为3D显示 状态。

本发明的优点：本发明将液晶屏上基板玻璃上的透明电极(ITO)加工为台阶布局， 既可以实现2D/3D切换的技术要求，又可以提升3D图像质量，解决了狭缝技术裸眼3D 显示屏观看舒适度的问题。

附图说明

图1是显示屏像素排列示意图，共i列j行，一个像素包括三个子像素RGB；

图2是采用倾斜式狭缝光栅的显示效果示意图；

图3是本发明所述可切换的裸眼3D显示装置的结构示意图；

图4是本发明显示装置中狭缝光栅的结构示意图；

图5是采用狭缝光栅成像示意图；

图6是采用本发明显示装置的右眼观察的第1张图信息；