CN105334645B - 2d/3d转换装置及其驱动方法、显示器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种2D/3D转换装置及其驱动方法、显示器，其中，2D/3D转换装置包括：第一基板、磁流体层和电磁感应层，其中，磁流体层设置在第一基板的一侧，电磁感应层用于向磁流体层施加磁场，以控制磁流体层的折射率随磁感应线的分布而变化。本发明通过在2D/3D转换装置中设置电磁感应层和磁流体层，当对电磁感应层施加驱动电流时，会使电磁感应层产生磁场并且该磁场使得磁流体层的折射率随感应线的分布而变化，从而能够实现3D显示的效果；当对电磁线圈停止施加驱动电流时，会使电磁感应层的磁场消失，使得磁流体层的折射率恢复一致，达到2D显示的效果，从而可以使相应的显示器实现2D/3D的转换。

Description

2D/3D转换装置及其驱动方法、显示器

技术领域

本发明涉及显示技术领域，尤其涉及一种2D/3D转换装置及其驱动方法、显示器。

背景技术

与普通的2D画面显示相比，3D显示技术可以使画面变得立体逼真，图像不再局限于屏幕的平面上，仿佛能够走出屏幕外面，让观众有身临其境的感觉。3D显示技术的基本原理是：利用人的左眼和右眼分别接收不同画面，然后大脑经过对图像信息进行叠加重生，构成一个具有前-后、上-下、左-右、远-近等立体方向效果的影像。

现有的3D显示器，为达到3D显示效果，在显示基板中，布局有间隔设置的左眼像素和右眼像素，再采用柱状透镜技术，通过多列沿水平方向排列的半圆形柱面透镜形成，以不同的折射率分别构成左眼视域和右眼视域。图1是现有技术的柱面透镜式3D显示器的显示效果示意图。参见图1，现有的柱面透镜式3D显示器10，利用每个柱面透镜11对光的折射作用，把两幅不同的平面图像导向使用者的双眼分别对应的视域，使平面图像的左眼像素12聚焦于使用者的左眼，平面图像的右眼像素13聚焦于使用者的右眼，由此产生立体视觉。

现有的3D显示器10上的柱面透镜11是由透明固态物质组成的，一旦贴附到3D显示器10的表面之后就很难再取下。鉴于此，如果使用者因长时间观看3D显示的画面出现头晕、眼花等不适，当不想继续观看3D显示而想恢复到普通的2D显示时，会很难实现2D/3D显示的转换。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例提供一种2D/3D转换装置及其驱动方法、显示器，以解决现有技术中柱面透镜式3D显示器很难实现2D/3D显示的转换的技术问题。

第一方面，本发明实施例提供了一种2D/3D转换装置，包括：第一基板、磁流体层和电磁感应层，其中，所述磁流体层设置在所述第一基板的一侧，所述电磁感应层用于向所述磁流体层施加磁场，以控制所述磁流体层的折射率随磁感应线的分布而变化。

第二方面，本发明实施例还提供了一种显示器，包括：显示模组、2D/3D转换装置和用于封装所述显示模组和所述2D/3D转换装置的封装外壳，其中，所述2D/3D转换装置采用上述第一方面所述的2D/3D转换装置，与所述显示模组的左眼像素和/或右眼像素对应设置。

第三方面，本发明实施例还提供一种2D/3D转换装置的驱动方法，采用第二方面所述的显示器来执行，所述方法包括：

给电磁感应层施加驱动电流，使所述电磁感应层产生磁场，以控制磁流体层的折射率随磁感应线的分布而变化，实现3D显示；

给电磁感应层停止施加驱动电流，使所述电磁感应层的磁场消失，以控制磁流体层的折射率恢复一致，实现2D显示。

本发明实施例提供的2D/3D转换装置及其驱动方法、显示器，通过在2D/3D转换装置中设置电磁感应层和磁流体层，当对电磁感应层施加驱动电流时，会使电磁感应层产生磁场并且该磁场使得磁流体层的折射率随感应线的分布而变化，从而能够实现3D显示的效果；当对电磁线圈停止施加驱动电流时，会使电磁感应层的磁场消失，使得磁流体层的折射率恢复一致，达到2D显示的效果，从而可以使应用该2D/3D转换装置的显示器实现2D/3D的转换。

附图说明

通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：

图1是现有技术的柱面透镜式3D显示器的显示效果示意图；

图2a是本发明实施例一提供的一种电磁线圈间磁场分布的示意图；

图2b是与图2a对应的一种电磁线圈的磁场分布对磁流体层的折射率影响的局部示意图；

图2c是与图2b对应的在磁场的影响下的磁流体层的折射率的分布示意图；

图2d是图2c中磁流体层的折射率变化所引起的显示效果示意图；

图3a是本发明实施例二提供的一种2D/3D转换装置的结构剖面示意图；

图3b是本发明实施例三提供的一种2D/3D转换装置的结构剖面示意图；

图3c是本发明实施例四提供的一种2D/3D转换装置的结构剖面示意图；

图4a是本发明实施例五提供的一种2D/3D转换装置的俯视结构示意图；

图4b是本发明实施例五提供的另一种2D/3D转换装置的俯视结构示意图；

图4c是图4a中A＝90°时电磁线圈构成电磁感应层的结构示意图；

图5a是本发明实施例六提供的一种2D/3D转换装置中电磁线圈的俯视结构示意图；

图5b是本发明实施例六提供的一种2D/3D转换装置中电磁线圈的走线交叠处沿图5a中A1-A2方向的剖面结构示意图；

图5c是本发明实施例六提供的一种2D/3D转换装置中电磁线圈的走线交叠处沿图5a中B1-B2方向的剖面结构示意图；

图5d是本发明实施例七提供的一种2D/3D转换装置中电磁线圈的走线交叠处沿图5a中A1-A2方向的剖面结构示意图；

图5e是本发明实施例七提供的一种2D/3D转换装置中电磁线圈的走线交叠处沿图5a中B1-B2方向的剖面结构示意图；

图6a是本发明实施例八提供的一种2D/3D转换装置中电磁线圈与控制电路连接的结构示意图；

图6b是本发明实施例九提供的一种2D/3D转换装置中电磁线圈与控制电路连接的结构示意图；

图7是本发明实施例十提供的一种显示器的结构剖面示意图；

图8是本发明实施例十一提供的一种2D/3D转换装置的驱动方法的流程示意图；

图9是本发明实施例十二提供的一种2D/3D转换装置的制作方法的流程示意图；

图10a-图10c是实现图9中的步骤S22的各阶段的俯视结构示意图；

图11是本发明实施例十三提供的一种显示器的制作方法的流程示意图。

图中的附图标记所分别指代的技术特征为：

10、3D显示器；11、柱面透镜；12、左眼像素；13、右眼像素；14、基板；15、电磁线圈；16、左眼像素；17、右眼像素；18、第一基板；19、磁流体层；20、电磁感应层；21、第一基板；22、第二基板；23、磁流体层；24、电磁感应层；25、第一基板；26、第二基板；27、磁流体层；28、电磁感应层；241、电磁线圈；241a、长边方向的走线；241b、短边方向的走线；242、绝缘层；291、第一控制电路；292、第二控制电路；293、第三控制电路；31、显示模组；32、2D/3D转换装置；33、封装外壳；41、第二基板；42、电磁感应层；421、电磁线圈；421a、短边方向的走线层；421b、长边方向的走线层；422、绝缘层。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部内容。

实施例一

本发明实施例一提供一种2D/3D转换装置，所述2D/3D转换装置包括：第一基板、磁流体层和电磁感应层，其中，所述磁流体层设置在所述第一基板的一侧，所述电磁感应层用于向所述磁流体层施加磁场，以控制所述磁流体层的折射率随磁感应线的分布而变化。

需要说明的是，所述磁流体层是由磁流体形成的。所述磁流体，又称磁性液体、铁磁流体或磁液，是一种新型的功能材料，它既具有液体的流动性又具有固体磁性材料的磁性。它是由直径为纳米量级(10纳米左右)的磁性固体颗粒、基液以及界面活性剂三者混合而成的一种稳定的胶状液体。一般常用的磁流体可能会以Fe3O4、Fe2O3、Ni、Co等作为磁性颗粒，以水、有机溶剂、油等作为基液，以油酸等作为界面活性剂。尽管磁流体具有固体磁性材料的磁性，但磁流体在静态时无磁性吸引力，当外加磁场作用时，才表现出磁性。磁流体在磁场的作用下会形成丰富的微观结构，这些微观结构对光产生不同的影响，能在很大的程度上改变光的透射率和折射率、产生大的法拉第旋转、磁二向色散性、克尔效应等。磁流体的这种在磁场中的特性可以用在磁光开关、磁光隔离器、磁光调制器、粗波分复用器等。

具体地，根据Maxwell的电磁场理论，变化的电场可以激发涡旋磁场，产生感应磁场的大小与电场的变化率成正比，因此，2D/3D转换装置中的电磁感应层可以通过施加变化的电流而产生磁场。以采用线圈结构制作电磁感应层进行工作原理说明。

图2a是本发明实施例一提供的一种电磁线圈间磁场分布的示意图。如图2a所示，作为一个例子，电磁线圈15构成的电磁感应层设置在基板14上，磁流体层(图中未示出)设置在电磁感应层上。当对电磁线圈15施加变化的电流时，任意相邻的两个电磁线圈15可以产生整体的分布的磁场，从磁感应线的分布情况可以看到，当产生的磁场越靠近电磁线圈15时，磁感应线就越密集，磁场就越强，越远离电磁线圈15，磁感应线就稀疏，磁场就越弱。

进一步地，由于磁场的作用，磁流体层的折射率会随着电磁感应线的分布而发生变化。图2b是与图2a对应的一种电磁线圈的磁场分布对磁流体层的折射率影响的局部示意图。参见图2b，在磁场的作用下，磁流体层的折射率发生变化，磁流体层中折射率的变化区域用位于电磁线圈15上的阴影区域C1表示，且该阴影区域C1可以呈半圆柱状，与现有技术中柱面透镜具有相似的光学效果。

图2c是与图2b对应的在磁场的影响下的磁流体层的折射率的分布示意图。参见图2c，磁流体层的折射率随着磁感应线的分布的变化规律为：磁流体层中的磁感应线越密，磁流体层的折射率越大，磁流体层中的磁感应线越疏，磁流体层的折射率越小，即在阴影区域C1中，折射率n1至折射率n4的变化规律为从大到小；当然在选择不同的磁流体材料后，磁流体层的折射率随着磁感应线的分布的变化规律也可以为：磁流体层中的磁感应线越密，磁流体层的折射率越小，磁流体层中的磁感应线越疏，磁流体层的折射率越大。由于磁流体层的折射率随磁感应线的分布而变化，这有助于将从电磁感应层方向照射来的光线分开。图2d是图2c中磁流体层的折射率变化所引起的显示效果示意图。参见图2d，左眼像素16和右眼像素17发出的光线经磁场作用下的磁流体层，彼此折射分开，并分别聚焦于使用者的左眼和右眼，产生立体视觉，达到3D显示的效果。

当停止对电磁线圈施加变化的电流时，电磁线圈的磁场消失，使得磁流体层的折射率恢复一致，达到2D显示的效果。

本发明实施例一提供的一种2D/3D转换装置，通过在2D/3D转换装置中设置电磁感应层和磁流体层，当电磁感应层向磁流体层施加磁场时，使得磁流体层的折射率随磁感应线的分布而变化，具体可以根据磁流体层的材料、左右眼视域的形成区域等需要来控制磁场中磁力线的变化规律，从而实现所需的折射层，达到3D显示的效果；当电磁感应层停止向磁流体层施加磁场时，磁流体层的折射率恢复一致，达到2D显示的效果，从而可以使应用该2D/3D转换装置的显示器实现2D/3D的转换。

基于上述原理的2D/3D转换装置有多种具体的实现方式，例如电磁感应层与磁流体层的相对位置关系，电磁感应层的形状和布局结构等，只要能实现对磁流体层中折射率的控制即可，下面将就优选实施例进行详细说明。

实施例二

本发明实施例二提供一种2D/3D转换装置。图3a是本发明实施例二提供的一种2D/3D转换装置的结构剖面示意图。如图3a所示，2D/3D转换装置包括：第一基板18、磁流体层19和电磁感应层20，其中，所述磁流体层19设置在所述第一基板18的一侧，所述电磁感应层20设置在所述第一基板18与所述磁流体层19之间，所述电磁感应层20用于向所述磁流体层19施加磁场，以控制所述磁流体层19的折射率随磁感应线的分布而变化。

在本实施例中，所述电磁感应层20设置在所述第一基板18与所述磁流体层19之间，该结构的2D/3D转换装置典型的可以与显示器的显示模组集成设置，将磁流体层19与显示模组贴合，这样可提高产品的集成度和轻薄度。

实施例三

图3b是本发明实施例三提供的一种2D/3D转换装置的结构剖面示意图。与实施例二的差别在于，本实施例中，所述2D/3D转换装置还包括与第一基板21相对设置的第二基板22，所述磁流体层23设置在所述第一基板21与所述第二基板22之间，所述电磁感应层24设置在所述第二基板22靠近所述磁流体层23的一侧。

本实施例以两个对盒罩设的基板对电磁感应层24和磁流体层23进行了有效封装，可对内部结构进行保护。该方案更为适用于独立制造该转换装置，可方便地装配到显示器中。

实施例四

图3c是本发明实施例四提供的一种2D/3D转换装置的结构剖面示意图。与实施例三的差别在于，本实施例中，所述电磁感应层28设置在所述第二基板26远离所述磁流体层27的一侧。

本实施例以两个对盒罩设的基板对磁流体层27进行了有效封装，可对内部结构进行保护。该方案也可适用于独立制造该转换装置，可方便地装配到显示器中。

在上述实施例二、三和四中，可选地，所述第一基板和所述第二基板可以为透明玻璃板、透明有机物板或者透明有机物膜等。优选地，所述透明有机物板可以为聚酰亚胺(Polyimide，简称PI)板、聚酯(Polyethylene Terephthalate，简称PET)板、聚碳酸酯(Polycarbonate，简称PC)板或者聚氯乙烯(Polyvinylchloride，简称PVC)板；所述透明有机物膜可以为聚酰亚胺(PI)膜、聚酯(PET)膜、聚碳酸酯(PC)膜或者聚氯乙烯(PVC)膜。通过将上述的透明有机板或者透明有机膜作为第一基板或者第二基板，可以提高第一基板或者第二基板的抗弯折性和柔韧性。

实施例五

本实施例具体介绍电磁线圈构成电磁感应层的优选实施方式，该方式可适用于前述实施例中，因此，电磁感应层所在基板可以为第一基板或第二基板，本实施例以在第二基板上形成电磁感应层为例进行说明。进一步地，所述电磁感应层可以由多个至少一匝的电磁线圈构成，其中，所述电磁线圈由走线构成。

在本实施例中，所述电磁线圈的形状优选为长条状。如上所述，电磁感应层28所产生的磁场分布会影响磁流体层23的折射率的变化，即电磁线圈所产生的磁场分布会影响磁流体层23的折射率的变化，而电磁线圈的形状又会影响其所产生的磁场分布，因此，电磁线圈的形状会影响磁流体层23的折射率的变化。此外，显示器的色阻层中的每列子像素(红色子像素、绿色子像素或蓝色子像素)呈长条状，如果电磁线圈的形状采用长条状，这样可以使磁流体层23的折射率的变化区域与色阻层中的每列子像素相对应，从而可以实现更好的3D显示效果。图4a是本发明实施例五提供的一种2D/3D转换装置的俯视结构示意图。参见图4a，第二基板22的形状为矩形，电磁感应层24由长条状的电磁线圈241构成。需要说明的是，第二基板22的形状和电磁线圈241的形状可以根据实际需要进行设计，例如两者的形状均可以采用圆形、方形或者椭圆形等。图4b是本发明实施例五提供的另一种2D/3D转换装置的俯视结构示意图。参见图4b，第二基板22的形状为圆形，电磁感应层24由电磁线圈241构成，其中，电磁线圈241由直线部分走线和曲线部分走线形成，并且曲线部分走线与第二基板22的圆形边缘平行。

在本实施例中，可选地，每个所述电磁线圈沿其所在基板表面的预设方向排列。其中，所述预设方向可以根据电磁线圈所在基板的形状而进行设定，例如，当电磁线圈所在基板的形状为矩形时，所述预设方向可以为沿该基板的长边方向，当电磁线圈所在基板的形状为圆形时，所述预设方向可以为沿该基板的任意一条直径的方向等等。接下来，就以长条状的电磁线圈以及其所在基板的形状为矩形且所述预设方向为该基板的长边方向为例进行说明。参见图4a，每个所述电磁线圈241沿其所在的第二基板22的上表面的长边方向排列，且每个所述电磁线圈241的长边方向与所述电磁线圈241所在的所述第二基板22的上表面的长边方向成预定的角度A。需要说明的是，所述预定的角度A可以根据2D/3D转换装置所应用的显示器的色阻层中的三种基色子像素(红色子像素、绿色子像素和蓝色子像素)的排列情况来决定。

在本实施例中，可选地，所述预定的角度A可以为30°到150°。优选地，所述预定的角度A可以为90°，参见图4c。例如，如果显示器的色阻层的每一行均由红色子像素、绿色子像素和蓝色子像素依次重复排列形成，或者显示器的色阻层的任意相邻三列包括由红色子像素构成的一列，由绿色子像素构成的一列和由蓝色子像素构成的一列，与此种情况的色阻层的三种基色子像素的排列情况相对应，需要2D/3D转换装置中的电磁感应层24的每个电磁线圈241的长边方向与电磁线圈241所在的第二基板的上表面的长边方向垂直，即所述预定的角度A为90°。除了预定的角度A的大小外，图4a和图4c的其它部分可以完全相同，因此，接下来，可以以图4c所示的预定的角度A为90°的情况为例，对本实施例进行进一步的描述和解释说明。

在本实施例中，可选地，每个所述电磁线圈241的走线(包括长边方向的走线241a和短边方向的走线241b)的宽度为0.01微米至20微米。优选地，每个所述电磁线圈的走线的宽度小于5微米。如果使每个电磁线圈的走线的宽度小于5微米，那么使用者在通过2D/3D转换装置观看显示时，将更不容易看到电磁线圈的走线，从而可以降低走线对显示效果的影响。

在本实施例中，可选地，所述电磁感应层24的材料可以为金属或者透明导电材料。其中，金属可以为Ti、Cr、Pt、Au、Ni、Be、Ge等，透明导电材料可以为氧化铟锡(Indium TinOxide，简称ITO)、氧化铟锌(Indium Zinc Oxide，简称IZO)或者两者的组合等。如果电磁感应层24采用金属作为材料，优选地，电磁感应层24形成电磁线圈241的走线的宽度尽可能地小，这样可以确保人眼不会看见走线。如果电磁感应层24的材料采用透明导电材料，由于电磁线圈241的走线部分(由透明导电材料形成)和电磁线圈241的走线之间的镂空部分(由空气形成)的反光率和折射率不同，因此，优选地，在镂空部分，设置与透明导电材料的反光率和折射率等特性相同的透明绝缘材料，这样可以使走线部分和镂空部分的显示效果一样，从而可以降低2D/3D转换装置对所应用的显示器的显示效果的影响。

实施例六

对于电磁线圈的走线布设方式，优选为在每个所述电磁线圈的走线的交叠处通过跨桥电连接，且在交叠处的走线相互电绝缘。图5a是本发明实施例六提供的一种2D/3D转换装置中电磁线圈的俯视结构示意图；图5b是本发明实施例六提供的一种2D/3D转换装置中电磁线圈的走线交叠处沿图5a中A1-A2方向的剖面结构示意图；图5c是本发明实施例六提供的一种2D/3D转换装置中电磁线圈的走线交叠处沿图5a中B1-B2方向的剖面结构示意图。进一步地，参见图5a-图5c，在每个所述电磁线圈241的长边方向的走线241a与短边方向的走线241b的交叠处，所述长边方向的走线241a可以通过跨桥电连接，且所述长边方向的走线241a与所述短边方向的走线241b在交叠处通过绝缘层242来实现电绝缘。

实施例七

本发明实施例七提供的一种2D/3D转换装置中电磁线圈中，其俯视结构可参见图5a所示；图5d是本发明实施例七提供的一种2D/3D转换装置中电磁线圈的走线交叠处沿图5a中A1-A2方向的剖面结构示意图；图5e是本发明实施例七提供的一种2D/3D转换装置中电磁线圈的走线交叠处沿图5a中B1-B2方向的剖面结构示意图。进一步地，参见图5a、图5d和图5e，在每个所述电磁线圈241的长边方向的走线241a与短边方向的走线241b的交叠处，所述短边方向的走线241b也可以通过跨桥电连接，且所述短边方向的走线241b与所述长边方向的走线241a在交叠处通过绝缘层242来实现电绝缘。

上述实施例六和七，提供了两种优选的电磁线圈的走线布设方式。

进一步地，参见图5a，每个所述电磁线圈241包括第一引脚PIN1和第二引脚PIN2，所述第一引脚PIN1用于接收使电磁线圈241产生磁场的驱动电流，所述第二引脚PIN2用于输出流经所述电磁线圈的驱动电流。当然，也可以使第一引脚PIN1的功能和第二引脚PIN2的功能互换，在此不作限定。

需要说明的是，当对电磁感应层24的电磁线圈241施加驱动电流时，电磁线圈241产生磁场，该磁场使磁流体层23的折射率随磁感应线的分布而变化，达到3D显示的效果；当对电磁感应层24的电磁线圈241停止施加驱动电流，磁场消失，磁流体层23的折射率恢复一致，达到2D显示的效果，从而实现2D/3D的转换。

然而，对电磁线圈241是否施加驱动电流，可以通过设置相应的控制电路来实现。下述实施例详细介绍了2D/3D转换装置中控制电路的实现方式。

实施例八

图6a是本发明实施例八提供的一种2D/3D转换装置中电磁线圈与控制电路连接的结构示意图。可选地，参见图6a，每个所述电磁线圈241的第一引脚PIN1和第二引脚PIN2位于所述第二基板22的同一侧。进一步地，参见图6a，所述2D/3D转换装置还包括第一控制电路291，所述第一控制电路291用于为每个所述电磁线圈241提供驱动电流以及控制每个所述电磁线圈241闭合或者断开，其中，所述第一控制电路291与所述第一引脚PIN1和所述第二引脚PIN2位于所述第二基板22的同一侧，且所述第一引脚PIN1和所述第二引脚PIN2与所述第一控制电路291电连接。

可选地，参见图6a，第一控制电路291包括与每个电磁线圈241一一对应的控制单元和接地极GND，每个控制单元包括一个NMOS管(m个控制单元，则第i个控制单元对应的NMOS管为Ni，其中，1≤i≤m)和一个PMOS管(m个控制单元，则第j个控制单元对应的PMOS管为Pj，其中，1≤j≤m)。其中，对于第k(1≤k≤m)个控制单元，PMOS管Pk的源极接电源VS；PMOS管Pk的漏极与NMOS管Nk的漏极电连接并作为第k个控制单元的输出端，该输出端与对应的电磁线圈的第一引脚PIN1电连接，用于向该电磁线圈输出驱动电流；PMOS管Pk的栅极与NMOS管Nk的栅极电连接并作为第k个控制单元的输入端IPk，用于接收控制该控制单元的信号；NMOS管Nk的源极接负电源-VS。并且，与第k个控制单元对应的电磁线圈241的第二引脚PIN2与第一控制电路291中的接地极GND电连接，以使电磁线圈241和第一控制电路291形成闭合的回路。

具体地，当第k个控制单元的输入端IPk施加高电平的信号时，NMOS管Nk导通，在负电源-VS、NMOS管Nk、与第k个控制单元对应的电磁线圈和接地极GND之间形成闭合回路，从该电磁线圈的第一引脚PIN1接收负电源-VS产生的驱动电流并在这个驱动电流的驱动下该电磁线圈产生磁场；或者当第k个控制单元的输入端IPk施加低电平的信号时，PMOS管Pk导通，在电源VS、PMOS管Pk、与第k个控制单元对应的电磁线圈和接地极GND之间形成闭合回路，从该电磁线圈的第一引脚PIN1接收电源VS产生的驱动电流并在这个驱动电流的驱动下该电磁线圈产生磁场。当每个电磁线圈241在第一控制电路291的作用下都被施加驱动电流，所有电磁线圈241产生的磁场，会使磁流体层23的折射率随磁感应线的分布而变化，从而实现3D显示的效果。

当第k个控制单元的输入端IPk停止施加信号时，NMOS管Nk和PMOS管Pk都不导通，不能形成回路，也就不会产生驱动电流，此时与第k个控制单元对应的电磁线圈不会产生磁场。当每个电磁线圈241在第一控制电路291的作用下都被停止施加上述的驱动电流，磁场消失，磁流体层23的折射率恢复一致，达到2D显示的效果，从而实现2D/3D的转换。

实施例九

图6b是本发明实施例九提供的一种2D/3D转换装置中电磁线圈与控制电路连接的结构示意图。可选地，参见图6b，每个所述电磁线圈241的第一引脚PIN1和第二引脚PIN2位于所述第二基板22的两侧。进一步地，参见图6b，所述2D/3D转换装置还包括第二控制电路292和第三控制电路293；所述第二控制电路292用于为每个所述电磁线圈241提供驱动电流以及控制每个所述电磁线圈241闭合或者断开，所述第三控制电路293用于提供接地极GND，其中，所述第二控制电路292与所述第一引脚PIN1位于所述第二基板22的同一侧且与所述第一引脚PIN1电连接，所述第三控制电路293与所述第二引脚PIN2位于所述第二基板22的同一侧且与所述第二引脚PIN2电连接。当然，也可以设置第二控制电路用于提供接地极，第三控制电路用于为每个电磁线圈提供驱动电流以及控制每个电磁线圈闭合或者断开，其中，第二控制电路与第二引脚位于第二基板的同一侧且与第二引脚电连接，第三控制电路与第一引脚位于第二基板的同一侧且与第一引脚电连接。

需要说明的是，在本实施例中，第三控制电路293或者第二控制电路292用于提供接地极GND，也就是说，用于提供地电位。这是本实施例的一个具体的示例，在其他的示例中，所述第三控制电路293或者第二控制电路292可以用于提供一参考电位，其中，该参考电位施加给第二引脚PIN2，并使第二引脚PIN2的电位低于第一引脚PIN1的电位(由与第一引脚PIN2电连接的控制电路提供)，也就是说，该参考电位只要使2D/3D转换装置工作时，第二控制电路292、第三控制电路293和电磁线圈241能够形成闭合的回路即可。例如，如果第一引脚PIN1的电位为5伏，那么参考电位的取值小于5伏即可，具体的值可以根据实际情况进行设定。

可选地，参见图6b，第二控制电路292包括与每个电磁线圈241一一对应的控制单元，该控制单元与图6a中的控制单元一样，在此不再赘述；每个控制单元的输出端与该控制单元所对应的电磁线圈241的第一引脚PIN1电连接。第三控制电路293包括接地极GND，且该接地极GND与每个电磁线圈241的第一引脚PIN1电连接。图6b中的第二控制电路292和第三控制电路293所起的作用，与图6a中的第一控制电路291所起的作用相同，因此，关于第二控制电路292和第三控制电路293的工作原理，请参照第一控制电路291的工作原理，在此不再赘述。

需要说明的是，上述各实施例中关于电磁感应层中的电磁线圈的排列、与电磁线圈对应的控制电路的设置以及电磁线圈产生的磁场对磁流体层的折射率的影响等都是以图3b中的2D/3D转换装置的结构为例进行的描述和解释说明，对于图3a和图3c中的2D/3D转换装置的结构，电磁感应层中的电磁线圈的排列、与电磁线圈对应的控制电路的设置以及电磁线圈产生的磁场对磁流体层的折射率的影响等与图3b中的相应情况相似，不再一一赘述。

本发明上述各实施例提供的2D/3D转换装置，通过在2D/3D转换装置中设置电磁感应层和磁流体层，当对电磁感应层施加驱动电流时，会使电磁感应层产生磁场并且该磁场使得磁流体层的折射率随感应线的分布而变化，从而能够实现3D显示的效果；当对电磁线圈停止施加驱动电流时，会使电磁感应层的磁场消失，使得磁流体层的折射率恢复一致，达到2D显示的效果，从而可以使应用该2D/3D转换装置的显示器实现2D/3D的转换。

实施例十

本发明实施例十提供一种显示器。图7是本发明实施例十提供的一种显示器的结构剖面示意图。如图7所示，所述显示器包括：显示模组31、2D/3D转换装置32和用于封装所述显示模组31和所述2D/3D转换装置32的封装外壳33，其中，所述2D/3D转换装置为上述各实施例中所述的2D/3D转换装置。图7中所示的显示器，可以实现2D/3D显示的转换。

在本实施例中，所述2D/3D转换装置32可以包括或不包括第二基板，在不包括第二基板时，可以将2D/3D转换装置32直接扣合于显示模组31上。在包括第二基板时，可以将所述2D/3D转换装置32独立安装于显示模组31的外侧。

优选地，在所述2D/3D转换装置32还包括第二基板的状态下，采用显示模组31的上基板作为所述第二基板，即在制备显示模组的过程，直接在上基板的表面形成电磁感应层。

在本实施例中，优选地，所述2D/3D转换装置32中的电磁感应层的面积大于所述显示模组31的显示区域的面积。由于磁场是个局域场，在电磁感应层的边缘处由电磁线圈产生的磁场可能会存在紊乱的现象，这样会影响3D显示的效果，因此，如果2D/3D转换装置32中的电磁感应层的面积大于所述显示模组31的显示区域的面积，则可以避免电磁感应层的边缘处对3D显示效果的影响。

当然，也可以根据具体情况，设置2D/3D转换装置32中的电磁感应层的面积小于或者等于显示模组31的显示区域的面积。

本实施例提供的显示器，通过将2D/3D转换装置和显示模组通过封装外壳封装起来，可以使所形成的显示器实现2D/3D的转换。

实施例十一

本发明实施例十一提供一种2D/3D转换装置的驱动方法。其中，该驱动方法由本发明任意实施例所述的显示器来执行。图8是本发明实施例十一提供的一种2D/3D转换装置的驱动方法的流程示意图。如图8所示，所述驱动方法包括：

S11、给电磁感应层施加驱动电流，使所述电磁感应层产生磁场，以控制磁流体层的折射率随磁感应线的分布而变化，实现3D显示。

S12、给电磁感应层停止施加驱动电流，使所述电磁感应层的磁场消失，以控制磁流体层的折射率恢复一致，实现2D显示。

关于驱动方法的上述两个步骤，进一步地解释说明，请参见前述实施例，在此不再赘述。

进一步地，所述驱动电流可以为周期性变化的电流信号，其中，所述电流信号可以为三角波信号、正弦波信号或者冲激信号中的一种信号或者多种信号的组合。根据Maxwell的电磁场理论，变化的电场可以激发涡旋磁场，产生感应磁场的大小与电场的变化率成正比，因此，可以向设置在电磁感应层中的电磁线圈施加变化的驱动电流，就可以在电磁线圈中产生涡旋磁场。对于同一个四分之一周期，如果驱动电流为三角波信号，则驱动电流的变化率恒定；如果驱动电流为正弦波信号，则驱动电流的变化率逐渐变小或者逐渐变大，而如果驱动电流为冲激信号，则驱动电流的变化率与正弦波信号时相反，即驱动电流的变化率逐渐变大或者逐渐变小，因此，可以以这三种电流信号为基本的电流信号，根据电磁线圈所要产生磁场的情况，可以为其输入其中一种电流信号，也可以为其输入多种电流信号的组合。

进一步地，设置在所述电磁感应层中的任意相邻两个所述电磁线圈接收的驱动电流之间的相位相差半个周期。根据电磁学理论的安培定则可知，当两条平行直导线流入同向电流时，这两条平行直导线所产生的磁场会形成整体的分布；当两条平行直导线流入反向电流时，这两条平行直导线所产生的磁场各自独立地分布。由于所有电磁线圈的第一引脚或者第二引脚是用来接收驱动电流的，如果将相邻的两个电磁线圈施加同一方向的驱动电流，会使得这两个电磁线圈的相邻走线流经的驱动电流的方向相反，也就是说，在此种情况下相邻的两个电磁线圈会产生各自独立分布的磁场，而本发明的2D/3D转换装置为了减小相邻的两个电磁线圈所产生的磁场相互影响，在工作时需要相邻的两个电磁线圈形成整体的磁场分布，因此，就需要相邻的两个电磁线圈中施加方向相反的驱动电流，这可以通过设计相邻的两个电磁线圈中的驱动电流之间的相位相差半个周期来实现。

本实施例提供的2D/3D转换装置的驱动方法，通过给电磁感应层施加驱动电流，使电磁感应层产生磁场，以控制磁流体层的折射率随磁感应线的分布而变化，实现3D显示；通过给电磁感应层停止施加驱动电流，使电磁感应层的磁场消失，以控制磁流体层的折射率恢复一致，实现2D显示，从而可以使执行该驱动方法的显示器实现2D/3D的转换。

实施例十二

本发明实施例十二提供一种2D/3D转换装置的制作方法。图9是本发明实施例十二提供的一种2D/3D转换装置的制作方法的流程示意图。参见图9，所述2D/3D转换装置的制作方法包括：

S21、在第一基板的一侧形成磁流体层。

本步骤中形成的磁流体层可以采用涂布、丝网印刷或者灌注等方式形成于第一基板的一侧。

S22、在第一基板或第二基板的表面形成电磁感应层，所述电磁感应层用于向所述磁流体层施加磁场，以控制所述磁流体层的折射率随磁感应线的分布而变化。

本步骤中形成的电磁感应层，可以采用镀膜、涂布光阻、曝光、显影、蚀刻等工艺方式、也可以直接采用丝网印刷方式或者也可以依次采用镀膜和激光蚀刻等工艺方式形成于第一基板或第二基板的表面上。

对于电磁感应层的形成位置、制作工艺可以有多种实现方式，下面将以在第二基板的上表面形成电磁感应层为例进行说明。

图10a-图10c是实现图9中的步骤S22的各阶段的俯视结构示意图。参见图10a-图10c，进一步地，所述电磁感应层42可以由多个至少一匝的且呈长条状的电磁线圈构成，则在第二基板41的上表面形成电磁感应层42，具体可以包括：在第二基板41的上表面形成每个所述电磁线圈421的用于产生跨桥的短边方向的走线层421a，如图10a所示；在每个所述电磁线圈421的用于产生跨桥的短边方向的走线层421a上形成绝缘层422，如图10b所示；在第二基板41的上表面形成每个所述电磁线圈421的剩余部分的短边方向的走线层421a和所有长边方向的走线层421b，如图10c所示。

需要说明的是，也可以先在第二基板41的上表面上形成每个电磁线圈421的用于产生跨桥的长边方向的走线层421b；然后在每个电磁线圈421的用于产生跨桥的长边方向的走线层421b上形成绝缘层422；最后在第二基板41的上表面上形成每个电磁线圈421的剩余部分的长边方向的走线层421b和所有短边方向的走线层421a。

还需要说明的是，上述的电磁线圈的形状采用了长条状，这仅是本实施例的一个具体示例。在实际制作电磁线圈时，可以根据需要，电磁线圈也可以采用其他的形状，例如圆形、方形或者椭圆形等，在此不作限定。

对于在第一基板和第二基板的下表面分别形成电磁感应层的制作方法，与上述的在第二基板的上表面形成电磁感应层的制作方法相似，在此不再一一赘述。

采用上述各实施例制作的2D/3D转换装置，可以通过口字贴合或者全面贴合等方式设置在显示模组上，然后再通过封装外壳将2D/3D转换装置和显示模组封装起来以形成显示器。

本实施例提供的2D/3D转换装置的制作方法，通过在2D/3D转换装置中形成电磁线圈层和磁流体层，当对电磁线圈层中的电磁线圈施加变化的驱动电流时，在电磁线圈中会产生磁场并且该磁场会使磁流体层中磁流体的折射率发生变化，从而能够实现3D显示的效果；当对电磁线圈停止施加变化的驱动电流时，电磁线圈中的磁场消失，磁流体层中的磁流体各向恢复一致，达到2D显示的效果，从而可以使应用该2D/3D转换装置的显示器实现2D/3D的转换。

实施例十三

本发明实施例十三提供一种显示器的制作方法。图11是本发明实施例十三提供的一种显示器的制作方法的流程示意图。需要说明的是，图11中步骤S31形成磁流体层和步骤S32形成电磁感应层的形成方式与图9中步骤S21和步骤S22相似，在此不再赘述。如图11所示，所述显示器的制作方法包括：

S31、在显示模组的上基板与第一基板之间形成磁流体层。

S32、在显示模组的上基板的表面形成电磁感应层，所述电磁感应层用于向所述磁流体层施加磁场，以控制所述磁流体层的折射率随磁感应线的分布而变化。

S32、将所述显示模组、电磁感应层、磁流体层和第一基板通过封装外壳封装起来以形成所述显示器。

对于电磁感应层的形成位置、制作工艺可以有多种实现方式，下面将举例进行说明。

进一步地，所述电磁感应层可以由多个至少一匝的且呈长条状的电磁线圈构成，则在显示模组的上基板的表面形成电磁感应层，可以包括：在显示模组的上基板的表面形成每个所述电磁线圈的用于产生跨桥的短边方向或者长边方向的走线层在每个所述电磁线圈的用于产生跨桥的短边方向或者长边方向的走线层上形成绝缘层；在所述显示模组的上基板的表面形成每个所述电磁线圈的剩余部分的短边方向或者长边方向的走线层和所有长边方向或者短边方向的走线层。

需要说明的是，上述的电磁线圈的形状采用了长条状，这仅是本实施例的一个具体示例。在实际制作电磁线圈时，可以根据需要，电磁线圈也可以采用其他的形状，例如圆形、方形或者椭圆形等，在此不作限定。

本实施例提供的显示器的制作方法，通过将电磁感应层、磁流体层和显示模组封装在一起，可以使所形成的显示器实现2D/3D的转换。

注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (21)

1.一种2D/3D转换装置，其特征在于，包括：第一基板、磁流体层和电磁感应层，其中，所述磁流体层设置在所述第一基板的一侧，所述电磁感应层用于向所述磁流体层施加磁场，以控制所述磁流体层的折射率随磁感应线的分布而变化。

2.根据权利要求1所述的2D/3D转换装置，其特征在于：

所述电磁感应层设置在所述第一基板与所述磁流体层之间；或者

所述2D/3D转换装置还包括与所述第一基板相对设置的第二基板，所述磁流体层设置在所述第一基板与所述第二基板之间，所述电磁感应层设置在所述第二基板靠近或远离所述磁流体层的一侧。

3.根据权利要求2所述的2D/3D转换装置，其特征在于，所述电磁感应层由多个至少一匝的电磁线圈构成，其中，所述电磁线圈由走线构成。

4.根据权利要求3所述的2D/3D转换装置，其特征在于，所述电磁线圈的形状为长条状。

5.根据权利要求3所述的2D/3D转换装置，其特征在于，每个所述电磁线圈的走线的宽度为0.01微米至20微米。

6.根据权利要求5所述的2D/3D转换装置，其特征在于，每个所述电磁线圈的走线的宽度小于5微米。

7.根据权利要求3所述的2D/3D转换装置，其特征在于，在每个所述电磁线圈的走线的交叠处通过跨桥电连接，且在交叠处的走线相互电绝缘。

8.根据权利要求1所述的2D/3D转换装置，其特征在于，所述电磁感应层的材料为金属或者透明导电材料。

9.根据权利要求3所述的2D/3D转换装置，其特征在于，每个所述电磁线圈包括第一引脚和第二引脚，所述第一引脚用于接收使电磁线圈产生磁场的驱动电流，所述第二引脚用于输出流经所述电磁线圈的驱动电流。

10.根据权利要求9所述的2D/3D转换装置，其特征在于，每个所述电磁线圈的第一引脚和第二引脚位于电磁线圈所在基板的同一侧。

11.根据权利要求10所述的2D/3D转换装置，其特征在于，所述2D/3D转换装置还包括第一控制电路，所述第一控制电路用于为每个所述电磁线圈提供驱动电流以及控制每个所述电磁线圈闭合或者断开，其中，所述第一控制电路与所述第一引脚和所述第二引脚位于电磁线圈所在基板的同一侧，且所述第一引脚和所述第二引脚与所述第一控制电路电连接。

12.根据权利要求9所述的2D/3D转换装置，其特征在于，每个所述电磁线圈的第一引脚和第二引脚位于电磁线圈所在基板的两侧。

13.根据权利要求12所述的2D/3D转换装置，其特征在于，所述2D/3D转换装置还包括第二控制电路和第三控制电路；

所述第二控制电路用于为每个所述电磁线圈提供驱动电流以及控制每个所述电磁线圈闭合或者断开，所述第三控制电路用于提供参考电位，其中，所述第二控制电路与所述第一引脚位于电磁线圈所在基板的同一侧且与所述第一引脚电连接，所述第三控制电路与所述第二引脚位于电磁线圈所在基板的同一侧且与所述第二引脚电连接；或者

所述第二控制电路用于提供参考电位，所述第三控制电路用于为每个所述电磁线圈提供驱动电流以及控制每个所述电磁线圈闭合或者断开，其中，所述第二控制电路与所述第二引脚位于电磁线圈所在基板的同一侧且与所述第二引脚电连接，所述第三控制电路与所述第一引脚位于电磁线圈所在基板的同一侧且与所述第一引脚电连接。

14.根据权利要求13所述的2D/3D转换装置，其特征在于，所述参考电位为地电位。

15.根据权利要求1所述的2D/3D转换装置，其特征在于，

所述2D/3D转换装置还包括与所述第一基板相对设置的第二基板，所述磁流体层设置在所述第一基板与所述第二基板之间，所述电磁感应层设置在所述第二基板靠近或远离所述磁流体层的一侧；

所述第一基板和所述第二基板均为透明玻璃板、透明有机物板或者透明有机物膜；

其中，所述透明有机物板为聚酰亚胺板、聚酯板、聚碳酸酯板或者聚氯乙烯板；

所述透明有机物膜为聚酰亚胺膜、聚酯膜、聚碳酸酯膜或者聚氯乙烯膜。

16.一种显示器，其特征在于，包括：显示模组、2D/3D转换装置和用于封装所述显示模组和所述2D/3D转换装置的封装外壳，其中，所述2D/3D转换装置采用权利要求1-15中任一项所述的2D/3D转换装置，与所述显示模组的左眼像素和/或右眼像素对应设置。

17.根据权利要求16所述的显示器，其特征在于，在所述2D/3D转换装置还包括第二基板的状态下，采用显示模组的上基板作为所述第二基板。

18.根据权利要求16所述的显示器，其特征在于，所述2D/3D转换装置中的电磁感应层的面积大于所述显示模组的显示区域的面积。

19.一种2D/3D转换装置的驱动方法，采用权利要求16-18中任一项所述的显示器来执行，其特征在于，所述方法包括：

给电磁感应层施加驱动电流，使所述电磁感应层产生磁场，以控制磁流体层的折射率随磁感应线的分布而变化，实现3D显示；

给电磁感应层停止施加驱动电流，使所述电磁感应层的磁场消失，以控制磁流体层的折射率恢复一致，实现2D显示。

20.根据权利要求19所述的2D/3D转换装置的驱动方法，其特征在于，所述驱动电流为周期性变化的电流信号，其中，所述电流信号为三角波信号、正弦波信号或者冲激信号中的一种信号或者多种信号的组合。

21.根据权利要求20所述的2D/3D转换装置的驱动方法，其特征在于，设置在所述电磁感应层中的任意相邻两个电磁线圈所接收的驱动电流之间的相位相差半个周期。