CN103676171A - 3d显示装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种3D显示装置，包括2D显示面板，还包括：依次形成在所述2D显示面板观看侧的至少两个液晶光栅，每个所述液晶光栅用于形成一个平凸透镜，以形成平凸透镜组。本发明通过在2D显示面板的观看侧形成至少两个液晶光栅，通过控制使得至少两个液晶光栅的液晶层各自形成一个平凸透镜，可以控制至少两个平凸透镜各自弧面的曲率，减小了单个平凸透镜产生的像差，从而减轻了液晶光栅引起的串扰，显示效果得到提高。

Description

3D显示装置

技术领域

本发明涉及3D显示技术领域，特别涉及一种3D显示装置。

背景技术

现有的一种3D显示装置包括2D显示屏及其观看侧的表面形成的光栅。其中一种光栅为液晶盒形成的液晶光栅，如图1所示，包括：第一基板110、第二基板120、条状电极130、第一取向层140、块状电极150、第二取向层160及液晶层170。条状电极130和第一取向层140依次位于第一基板1上，块状电极150和第二取向层160依次位于第二基板120上，液晶层170位于第一取向层140和第二取向层160之间。控制条状电极130和块状电极150的电压（通常是对块状电极150施加一个电压，对不同的条状电极130施加不尽相同的电压），使液晶在盒内形成若干微小的平凸透镜（其中一个透光面为平面）排成阵列的形状，如图1中弧线所示。每个平凸透镜对应一定的像素单元，平凸透镜将左眼图汇聚到人的左眼，右眼图汇聚到人的右眼，从而达到3D显示的目的。

由于平凸透镜成像会产生较大的像差（可理解为平行于光轴的光线无法准确地汇聚在焦点），因此在3D显示时，光线透过平凸透镜会产生较大的串扰，若要减少串扰，可以通过增大盒厚来减小串扰。增大盒厚，相应的增大了光的相位延迟（Retardation），可以在一定程度上减小像差，但是效果不明显。而且盒厚过大，目前的隔垫物（支持液晶盒上下两个基板，以形成容纳液晶层的空间）工艺无法达到要求，盒厚增大后，液晶层厚度会增大，会导致液晶透镜的响应时间增大。

发明内容

（一）要解决的技术问题

本发明要解决的技术问题是：在3D显示时，如何减小液晶光栅引起的串扰。

（二）技术方案

为解决上述技术问题，本发明提供了一种3D显示装置，包括2D显示面板，还包括：依次形成在所述2D显示面板观看侧的至少两个液晶光栅，每个所述液晶光栅用于形成一个平凸透镜，以形成平凸透镜组。

其中，至少两个液晶光栅包括两个液晶光栅：第一液晶光栅和第二液晶光栅，所述第一液晶光栅用于使其中的液晶形成第一平凸透镜，所述第二液晶光栅用于使其中的液晶形成第二平凸透镜。

其中，所述第一液晶光栅和第二液晶光栅中各自的条状电极所在侧相对设置。

其中，所述第一液晶光栅和第二液晶光栅中各自的块状电极所在侧相对设置。

其中，所述第一液晶光栅的块状电极所在侧和所述第二液晶光栅的条状电极所在侧相对设置。

其中，所述第一液晶光栅和第二液晶光栅中各自的条状电极和块状电极中，相对设置的电极所在的基板为不同基板。

其中，所述第一液晶光栅和第二液晶光栅中各自的条状电极和块状电极中，相对设置的电极所在的基板为同一个基板，且分别位所述基板相对的两个面上。

其中，每个所述液晶光栅的盒厚为10μm～25μm。

本发明还提供了一种驱动上述任一项所述3D显示装置的驱动方法，包括驱动所述2D显示面板显示画面，同时还驱动所述至少两个液晶光栅，使每个所述液晶光栅形成一个平凸透镜，以形成平凸透镜组。

其中，在包括两个液晶光栅时，同时还驱动所述第一液晶光栅使其中的液晶形成第一平凸透镜，驱动所述第二液晶光栅使其中的液晶形成第二平凸透镜，具体包括：

分别驱动所述第一液晶光栅和第二液晶光栅，使所述第一平凸透镜和第二平凸透镜各自弧面的曲率半径不同。

（三）有益效果

本发明通过在2D显示面板的观看侧形成至少两个液晶光栅，通过控制使得至少两个液晶光栅的液晶层各自形成一个平凸透镜，可以控制至少两个平凸透镜各自弧面的曲率，减小了单个平凸透镜产生的像差，从而减轻了液晶光栅引起的串扰，显示效果得到提高。

附图说明

图1是现有的液晶光栅结构示意图；

图2是本发明实施例的一种3D显示装置结构示意图；

图3是本发明实施例的另一种3D显示装置结构示意图；

图4是本发明实施例的又一种3D显示装置结构示意图；

图5是本发明实施例的又一种3D显示装置结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

如图2所示，本发明一个实施例提供的3D显示装置，包括2D显示面板210，还包括：依次形成在该2D显示面板210观看侧的两个液晶光栅：第一液晶光栅220和第二液晶光栅230。本实施例中两个液晶光栅中各自的条状电极所在侧相对设置，使得第一液晶光栅220中的液晶形成第一平凸透镜的平面朝上，第二液晶光栅230中的液晶形成第二平凸透镜的平面朝下，以形成双弧面的凸透镜，即凸透镜的光入射面和出射面均为弧面。其中的弧面可以为球面、非球面、衍射面等。由于球面、非球面、衍射面拥有更多的自由变量（即球面、非球面、衍射面各自的形貌参数，如球面包括：曲率半径及厚度），相对于单个平凸透镜，可以更大程度的减小像差，从而减轻串扰。

驱动上述3D显示装置的方法包括：在3D显示时，对第一液晶光栅220和第二液晶光栅230同时施加相应的电压使得各自的液晶发生偏转以产生图2中弧线所示的凸透镜形状。具体地，可以通过块状电极与条状电极形成的电压组控制液晶的旋转，使形成的第一平凸透镜和第二平凸透镜具有一定曲率半径的弧面（例如：球面、非球面、衍射面等）；并且第一液晶光栅220和第二液晶光栅230可以单独控制，各自不影响，以此来增加透镜参数变量（第一平凸透镜和第二平凸透镜各自的弧面可以单独控制，根据需要两个弧面的曲率半径可以相同也可以不同），以更好地消除像差，更大程度地减小串扰。

由于采用了两个液晶光栅，可以在不同的需求（如不同的显示尺寸）情况下，灵活改变该弧面的型貌结构，以及液晶光栅的盒厚；优化出最优的型貌结构以及最优盒厚，可以最大限度地减小像差，降低串扰。优选地，液晶光栅的盒厚为10μm～25μm，这样可使得整个显示装置不是太厚。

下面以13.3寸的3D显示装置为例，对两个液晶光栅进行单独控制，通过对条状电极施加不同的电压以对两个液晶光栅各自形成的平凸透镜的曲面进行控制：

第一液晶透镜220：块状电极电压为0V，条状电极电压组为3.8-2.5-0.2-2.5-3.8，其形成曲率半径为6.3425的液晶透镜；液晶光栅盒厚为13μm

第二液晶透镜230：块状电极电压为0V，条状电极电压组为4.9-3.2-0.2-3.2-4.9，其形成曲率半径为3.357的液晶透镜；液晶光栅盒厚为15μm

其中，类似“3.8-2.5-0.2-2.5-3.8”形式表示的是电压组合（每五个相邻条状电压为一组，依次施加电压为：3.8V、2.5V、0.2V、2.5V和3.8V，一组为一个周期，一个条状电极只能属于一个组）。不同尺寸，不同参数要求的面板需要不同的电压组合，电压组合的条状电压数量也不同，所以要根据实际需求，设计不同的电压组合，最大限度的降低串扰。

图2中，两个液晶光栅中各自的条状电极所在的基板为不同基板。为了减少3D显示装置的厚度和节省材料，进一步地，如图3所示，第一液晶光栅220和第二液晶光栅230中各自的条状电极所在的基板为同一个基板。其中，所述2D显示面板为液晶显示面板或OLED显示面板。

如图4所示，本发明的另一个实施例中，第一液晶光栅220和第二液晶光栅230中各自的块状电极所在侧相对设置，使得第一液晶光栅220中的液晶形成第一平凸透镜的平面朝上，第二液晶光栅230中的液晶形成第二平凸透镜的平面朝下，即两个平凸透镜的弧面相对。与第一个实施例中的驱动方法类似，控制驱动图4中液晶光栅的电压组合，使形成的第一平凸透镜和第二平凸透镜具有一定曲率半径的弧面，以更好地消除像差，更大程度地减小串扰。

如图5所示，本发明的又一个实施例中，第一液晶光栅220块状电极所在侧和第二液晶光栅230条状电极所在侧相对设置，使得第一液晶光栅220中的液晶形成第一平凸透镜的平面朝上，第二液晶光栅230中的液晶形成第二平凸透镜的平面也朝上。与第一个实施例中的驱动方法类似，控制驱动图5中液晶光栅的电压组合，使形成的第一平凸透镜和第二平凸透镜具有一定曲率半径的弧面，以更好地消除像差，更大程度地减小串扰。

上述实施例的3D显示装置及其驱动方法只涉及两个液晶光栅的情况，但本发明并不限于两个液晶光栅，可以是三个及三个以上的液晶光栅，以形成平凸透镜组（类似相机镜头采用包括：球面镜、非球面镜等多个镜片形成的镜片组来减小像差的方式），通过单独控制每个液晶光栅形成的平凸透镜的弧面形貌，来最大限度地减小像差，降低串扰。

以上实施方式仅用于说明本发明，而并非对本发明的限制，有关技术领域的普通技术人员，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，还可以做出各种变化和变型，因此所有等同的技术方案也属于本发明的范畴，本发明的专利保护范围应由权利要求限定。

Claims (10)

1.一种3D显示装置，包括2D显示面板，其特征在于，还包括：依次形成在所述2D显示面板观看侧的至少两个液晶光栅，每个所述液晶光栅用于形成一个平凸透镜，以形成平凸透镜组。

2.如权利要求1所述的3D显示装置，其特征在于，至少两个液晶光栅包括两个液晶光栅：第一液晶光栅和第二液晶光栅，所述第一液晶光栅用于使其中的液晶形成第一平凸透镜，所述第二液晶光栅用于使其中的液晶形成第二平凸透镜。

3.如权利要求2所述的3D显示装置，其特征在于，所述第一液晶光栅和第二液晶光栅中各自的条状电极所在侧相对设置。

4.如权利要求2所述的3D显示装置，其特征在于，所述第一液晶光栅和第二液晶光栅中各自的块状电极所在侧相对设置。

5.如权利要求2所述的3D显示装置，其特征在于，所述第一液晶光栅的块状电极所在侧和所述第二液晶光栅的条状电极所在侧相对设置。

6.如权利要求2～5中任一项所述的3D显示装置，其特征在于，所述第一液晶光栅和第二液晶光栅中各自的条状电极和块状电极中，相对设置的电极所在的基板为不同基板。

7.如权利要求2～5中任一项所述的3D显示装置，其特征在于，所述第一液晶光栅和第二液晶光栅中各自的条状电极和块状电极中，相对设置的电极所在的基板为同一个基板，且分别位所述基板相对的两个面上。

8.如权利要求1所述的3D显示装置，其特征在于，每个所述液晶光栅的盒厚为10μm～25μm。

9.一种驱动如权利要求1～8中任一项所述3D显示装置的驱动方法，包括驱动所述2D显示面板显示画面，其特征在于，同时还驱动所述至少两个液晶光栅，使每个所述液晶光栅形成一个平凸透镜，以形成平凸透镜组。

10.如权利要求9所述的驱动方法，其特征在于，在包括两个液晶光栅时，同时还驱动所述第一液晶光栅使其中的液晶形成第一平凸透镜，驱动所述第二液晶光栅使其中的液晶形成第二平凸透镜，具体包括：

分别驱动所述第一液晶光栅和第二液晶光栅，使所述第一平凸透镜和第二平凸透镜各自弧面的曲率半径不同。

Images