CN106019762A - 一种裸眼3d透镜显示设备及其制作方法 - Google Patents

一种裸眼3d透镜显示设备及其制作方法 Download PDF

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Abstract

本申请提出了一种裸眼3D透镜及该裸眼3D透镜显示设备的制作方法。属于立体显示领域，特别涉及一种裸眼3D立体显示技术。为了解决显示屏上的透镜不能进行3D显示与2D显示的相互切换。本发明的两层电磁屏蔽膜相对设置，边框及支撑柱设置在两层电磁屏蔽膜之间，并且，边框及支撑柱和两层电磁屏蔽膜组成封闭空间；多个电控磁极分别设置在两层电磁屏蔽膜相对的内壁上；液体介质分布于封闭空间内；多个透明磁性粒子均位于封闭空间内的液体介质中；显示屏固定在任意一层电磁屏蔽膜的外壁上。有益效果是该裸眼3D透镜能够在3D显示和2D显示之间进行随意切换，显示效果极佳，轻薄，成本低。本发明适用于作为立体显示产品。

Description

一种裸眼3D透镜显示设备及其制作方法
技术领域
本发明属于立体显示领域，特别涉及一种裸眼3D立体显示技术。
背景技术
近年来，随着智能显示产品的不断普及和竞争的加剧，3D显示技术迅速发展，并且得到了长足的进步，现实产品越来越往轻薄化发展，受到3D领域技术研究人员的极大关注，同时，伴随着显示技术的革新，显示技术正在经历从平面到立体的过渡，然而立体显示技术中的裸眼3D立体显示技术已经成为显示领域新的发展趋势，越来越多的显示产品开始整合裸眼3D立体显示技术。人眼在看到实际物体时，由于两眼视距有一个细微的差距，导致我们看物体呈现立体状态，而我们所谓的3D显示技术就是让人从显示设备上看到的被拍摄的物体呈现实际物体的立体感，裸眼3D同样是利用两眼具有视差的特性，但是是利用技术手段让显示设备自然投射出两种不同效果的画面给左右眼，而无需观看者另行佩戴辅助装置，即可获得具有空间、深度的逼真立体影像。
现行的裸眼3D立体显示技术为：在底层基板上涂布胶体，通过模具压制形成凸透镜形状的透镜A2，将透镜A2贴合到显示屏A1上，形成裸眼3D透镜，该3D透镜的弊端在于只能处于3D显示，而不能在3D显示和2D显示之间进行随意切换，并且，生产过程复杂，生产成本高，智能化程度低，不利于立体显示的发展，产品质量不佳。
发明内容
针对上述现有技术中的问题，本申请提出一种裸眼3D透镜显示设备及该裸眼3D透镜显示设备的制作方法。
本发明所述的一种裸眼3D透镜显示设备包括显示屏和3D透镜；
3D透镜包括两层电磁屏蔽膜、多个电控磁极、边框及支撑柱、液体介质和多个透明磁性粒子；
两层电磁屏蔽膜相对设置，多个电控磁极分别设置在两层电磁屏蔽膜相对的内壁上；边框及支撑柱设置在两层电磁屏蔽膜之间，并且，边框及支撑柱和两层电磁屏蔽膜组成封闭空间；液体介质分布于封闭空间内；多个透明磁性粒子均位于封闭空间内的液体介质中；多个透明磁性粒子排布为弧形时，为3D显示，多个透明磁性粒子排布为均匀同向时，为2D显示；显示屏固定在任意一层电磁屏蔽膜的外壁上。
本发明所述两层电磁屏蔽膜中，一层电磁屏蔽膜的厚度为0.1mm～0.3mm，另一层电磁屏蔽膜的厚度为0.1mm～0.3mm，并且，两层电磁屏蔽膜的透光率均在95％以上。
本发明的透明磁性粒子为球体，且球体的外径为90nm～110nm。
本发明的边框及支撑柱的高度为15μm～25μm，其中高度指所述边框及支撑柱在垂直于所述电磁屏蔽膜的平面的方向上的幅度。
本发明的边框及支撑柱和两层电磁屏蔽膜组成多个封闭空间。
本发明的显示屏可以为OLED显示屏。
本发明的显示屏还可以为液晶显示屏。
本发明所述的一种裸眼3D透镜显示设备的制作方法包括以下具体制作过
程：制作步骤一、分别在两层电磁屏蔽膜上设置多个电控磁极；
制作步骤二、在一层带有多个电控磁极的电磁屏蔽膜上设置边框及支撑柱；
制作步骤三、在边框内部灌注含有透明磁性粒子的液体介质；
制作步骤四、边框及支撑柱与另一层带有多个电控磁极的电磁屏蔽膜进行对组，对组后完成对3D透镜的制作；
制作步骤五、3D透镜与显示屏进行对组。
本发明通过对多个电控磁极的电流控制，控制电控磁极的强弱，形成凹凸状磁场，使多个透明磁性粒子在液体介质中顺着磁场线方向呈现不同的排布方式，当多个透明磁性粒子在液体介质呈现的排布方式为弧形时，该裸眼3D透镜显示设备为3D显示，当多个透明磁性粒子在液体介质呈现的排布方式为均匀同向时，该裸眼3D透镜显示设备为2D显示。因此，本发明的有益效果是该裸眼3D透镜显示设备能够在3D显示和2D显示之间进行随意切换；电磁屏蔽膜的使用，消除了外界磁场对电控磁极的影响，由于电磁屏蔽膜的透光率均在95％以上，所以该裸眼3D透镜的显示效果极佳；电磁屏蔽膜的厚度在0.1mm～0.3mm，并且，边框及支撑柱的高度为15μm～25μm，因此，该裸眼3D透镜显示设备整体上轻薄，成本低，智能化程度高，更有利于立体显示的发展。
本发明适用于作为立体显示产品。
上述技术特征可以各种适合的方式组合或由等效的技术特征来替代，只要能够达到本发明的目的。
附图说明
在下文中将基于实施例并参考附图来对本发明进行更详细的描述。其中：
图1为背景技术中现有的裸眼3D透镜的结构示意图；其中，A1为显示屏，A2为透镜；
图2显示了具体实施方式一所述的一种裸眼3D透镜显示设备的结构示意图；
图3显示了具体实施方式四或具体实施方式五中在电磁屏蔽膜上设置多个电控磁极的结构示意图；
图4显示了具体实施方式四或具体实施方式五中在带有多个电控磁极的电磁屏蔽膜上设置边框及支撑柱的结构示意图；
图5显示了具体实施方式四或具体实施方式五中在边框内部灌注含有透明磁性粒子的液体介质的结构示意图；
图6显示了具体实施方式四或具体实施方式五中将两层带有多个电控磁极的电磁屏蔽膜进行对组的结构示意图。
在附图中，相同的部件使用相同的附图标记。附图并未按照实际的比例。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明作进一步说明。
具体实施方式一：结合图2说明本实施方式，本实施方式所述的一种裸眼3D透镜显示设备包括显示屏1和3D透镜；
3D透镜包括两层电磁屏蔽膜2、多个电控磁极3、边框及支撑柱4、液体介质5和多个透明磁性粒子6；
两层电磁屏蔽膜2相对设置，两层电磁屏蔽膜2均用于消除外界磁场对电控磁极3形成的磁场产生影响；
多个电控磁极3分别设置在两层电磁屏蔽膜2相对的内壁上；多个电控磁极3用于形成磁场以控制多个透明磁性粒子6在液体介质5中的排布方式；
边框及支撑柱4设置在两层电磁屏蔽膜2之间，并且，边框及支撑柱4和两层电磁屏蔽膜2组成封闭空间；边框及支撑柱4用于限制液体介质5流动；
液体介质5分布于封闭空间内；多个透明磁性粒子6均位于封闭空间内的液体介质5中；
显示屏1固定在任意一层电磁屏蔽膜2的外壁上。
在本实施方式中，两层电磁屏蔽膜2的厚度均为0.2mm；透明磁性粒子6为直径100nm的球体，并且透明磁性粒子6由二氧化硅、铁、硼或钕组成；边框及支撑柱4的高度为20μm，其中高度指所述边框及支撑柱4在垂直于所述电磁屏蔽膜的平面的方向上的幅度；显示屏1为OLED显示屏。
具体实施方式二：本实施方式所述的一种裸眼3D透镜显示设备包括显示屏1和3D透镜；
3D透镜包括两层电磁屏蔽膜2、多个电控磁极3、边框及支撑柱4、液体介质5和多个透明磁性粒子6；
两层电磁屏蔽膜2相对设置，两层电磁屏蔽膜2均用于消除外界磁场对电控磁极3形成的磁场产生影响；
多个电控磁极3分别设置在两层电磁屏蔽膜2相对的内壁上；多个电控磁极3用于形成磁场以控制多个透明磁性粒子6在液体介质5中的排布方式；
边框及支撑柱4设置在两层电磁屏蔽膜2之间，并且，边框及支撑柱4和两层电磁屏蔽膜2组成封闭空间；边框及支撑柱4用于限制液体介质5流动；
液体介质5分布于封闭空间内；多个透明磁性粒子6均位于封闭空间内的液体介质5中；
显示屏1固定在任意一层电磁屏蔽膜2的外壁上。
在本实施方式中，两层电磁屏蔽膜2的厚度均为0.2mm；透明磁性粒子6为直径100nm的球体，并且透明磁性粒子6由二氧化硅、铁、硼或钕组成；边框及支撑柱4的高度为20μm，其中高度指所述边框及支撑柱4在垂直于所述电磁屏蔽膜的平面的方向上的幅度；显示屏1为液晶显示屏。
具体实施方式三：本实施方式所述的一种裸眼3D透镜显示设备包括显示屏1和3D透镜；
3D透镜包括两层电磁屏蔽膜2、多个电控磁极3、边框及支撑柱4、液体介质5和多个透明磁性粒子6；
两层电磁屏蔽膜2相对设置，两层电磁屏蔽膜2均用于消除外界磁场对电控磁极3形成的磁场产生影响；
多个电控磁极3分别设置在两层电磁屏蔽膜2相对的内壁上；多个电控磁极3用于形成磁场以控制多个透明磁性粒子6在液体介质5中的排布方式；
边框及支撑柱4设置在两层电磁屏蔽膜2之间，并且，边框及支撑柱4和两层电磁屏蔽膜2组成封闭空间；边框及支撑柱4用于限制液体介质5流动；
液体介质5分布于封闭空间内；多个透明磁性粒子6均位于封闭空间内的液体介质5中；
显示屏1固定在任意一层电磁屏蔽膜2的外壁上。
在本实施方式中，两层电磁屏蔽膜2的厚度均为0.2mm；透明磁性粒子6为椭球体，并且，该椭球体的最长轴为100nm，透明磁性粒子6由二氧化硅、铁、硼或钕组成；边框及支撑柱4的高度为20μm，其中高度指所述边框及支撑柱4在垂直于所述电磁屏蔽膜的平面的方向上的幅度。
具体实施方式四：结合图3到图6说明本实施方式，本实施方式是基于具体实施方式一或二所述的一种裸眼3D透镜显示设备的制作方法：
首先，将一层厚度为0.2mm的电磁屏蔽膜2置于水平面上，将多个电控磁极3设置在电磁屏蔽膜2的上表面；同样，将另一层厚度为0.2mm的电磁屏蔽膜2也置于水平面上，将多个电控磁极3设置在电磁屏蔽膜2的上表面；对于两层电磁屏蔽膜2的透光率要求均在95％以上，以保证不影响最终的显示效果；
其次，在一层带有多个电控磁极3的电磁屏蔽膜2上设置边框及支撑柱4，其中，边框及支撑柱4包括边框和多个支撑柱，边框设置在该层电磁屏蔽膜2的四周边缘处，边框的高度为20μm，其中高度指所述边框及支撑柱4在垂直于所述电磁屏蔽膜的平面的方向上的幅度，边框用于限制液体介质5流动，多个支撑柱设置在电磁屏蔽膜2的边缘以内，多个支撑柱的高度均为20μm，多个支撑柱用于控制两层电磁屏蔽膜2的距离；
再次，在边框内部灌注含有透明磁性粒子6的液体介质5；为了不影响最终的显示效果，液体介质5也选用透光率在95％以上的液体绝缘材料；透明磁性粒子6制成外径为100nm的球体，透明磁性粒子6选用二氧化硅、铁、硼或钕制成；
然后，边框及支撑柱4与另一层带有多个电控磁极3的电磁屏蔽膜2进行对组；将水平面上的另一层带有多个电控磁极3的电磁屏蔽膜2与已经灌注含有透明磁性粒子6的液体介质5的边框及支撑柱4进行固定，保证电控磁极3位于液体介质5内部，同时，两层电磁屏蔽膜2和边框及支撑柱4组成封闭空间，含有透明磁性粒子6的液体介质5充满封闭空间；对组后完成对3D透镜的制作，两层电磁屏蔽膜2均用于消除外界磁场对电控磁极3形成的磁场产生影响；
最后，3D透镜与显示屏1进行对组；将显示屏1的玻璃基板固定在任意一层电磁屏蔽膜2的外壁上。
具体实施方式五：结合图3到图6说明本实施方式，本实施方式是基于具体实施方式三所述的一种裸眼3D透镜显示设备的制作方法：
首先，将所述两层电磁屏蔽膜2中的一层厚度为0.2mm的电磁屏蔽膜2置于水平面上，将多个电控磁极3设置在电磁屏蔽膜2的上表面；同样，将另一层厚度为0.2mm的电磁屏蔽膜2也置于水平面上，将多个电控磁极3设置在电磁屏蔽膜2的上表面；对于两层电磁屏蔽膜2的透光率要求均在95％以上，以保证不影响最终的显示效果；
其次，在一层带有多个电控磁极3的电磁屏蔽膜2上设置边框及支撑柱4，其中，边框及支撑柱4包括边框和多个支撑柱，边框设置在该层电磁屏蔽膜2的四周边缘处，边框的高度为20μm，其中高度指所述边框及支撑柱4在垂直于所述电磁屏蔽膜的平面的方向上的幅度；边框用于限制液体介质5流动，多个支撑柱设置在电磁屏蔽膜2的边缘以内，多个支撑柱的高度均为20μm，多个支撑柱用于控制两层电磁屏蔽膜2的距离；
再次，在边框内部灌注含有透明磁性粒子6的液体介质5；为了不影响最终的显示效果，液体介质5也选用透光率在95％以上的液体绝缘材料；透明磁性粒子6制成最长轴为100nm的椭球体，透明磁性粒子6选用二氧化硅、铁、硼或钕制成；
然后，边框及支撑柱4与另一层带有多个电控磁极3的电磁屏蔽膜2进行对组；将水平面上的另一层带有多个电控磁极3的电磁屏蔽膜2与已经灌注含有透明磁性粒子6的液体介质5的边框及支撑柱4进行固定，保证电控磁极3位于液体介质5内部，同时，两层电磁屏蔽膜2和边框及支撑柱4组成封闭空间，含有透明磁性粒子6的液体介质5充满封闭空间；对组后完成对3D透镜的制作，两层电磁屏蔽膜2均用于消除外界磁场对电控磁极3形成的磁场产生影响；
最后，3D透镜与显示屏1进行对组；将显示屏1的玻璃基板固定在任意一层电磁屏蔽膜2的外壁上。
虽然在本文中参照了特定的实施方式来描述本发明，但是应该理解的是，这些实施例仅仅是本发明的原理和应用的示例。因此应该理解的是，可以对示例性的实施例进行许多修改，并且可以设计出其他的布置，只要不偏离所附权利要求所限定的本发明的精神和范围。应该理解的是，可以通过不同于原始权利要求所描述的方式来结合不同的从属权利要求和本文中所述的特征。还可以理解的是，结合单独实施例所描述的特征可以使用在其他所述实施例中。

Claims (8)

1.一种裸眼3D透镜显示设备，包括显示屏(1)和3D透镜；其特征在于，3D透镜包括两层电磁屏蔽膜(2)、多个电控磁极(3)、边框及支撑柱(4)、液体介质(5)和多个透明磁性粒子(6)；
两层电磁屏蔽膜(2)相对设置，多个电控磁极(3)分别设置在两层电磁屏蔽膜(2)相对的内壁上；边框及支撑柱(4)设置在两层电磁屏蔽膜(2)之间，并且，边框及支撑柱(4)和两层电磁屏蔽膜(2)组成封闭空间；液体介质(5)分布于封闭空间内；
多个透明磁性粒子(6)均位于封闭空间内的液体介质(5)中；多个透明磁性粒子(6)排布为弧形时，为3D显示，多个透明磁性粒子(6)排布为均匀同向时，为2D显示；
显示屏(1)固定在任意一层电磁屏蔽膜(2)的外壁上。
2.根据权利要求1所述的一种裸眼3D透镜显示设备，其特征在于，所述两层电磁屏蔽膜(2)中，一层电磁屏蔽膜(2)的厚度为0.1mm～0.3mm，另一层电磁屏蔽膜(2)的厚度为0.1mm～0.3mm，并且，两层电磁屏蔽膜(2)的透光率均在95％以上。
3.根据权利要求1所述的一种裸眼3D透镜显示设备，其特征在于，透明磁性粒子(6)为球体，且球体的直径为100nm。
4.根据权利要求1所述的一种裸眼3D透镜显示设备，其特征在于，边框及支撑柱(4)的高度为15μm～25μm，其中高度指所述边框及支撑柱(4)在垂直于所述电磁屏蔽膜的平面的方向上的幅度。
5.根据权利要求1所述的一种裸眼3D透镜显示设备，其特征在于，边框及支撑柱(4)和两层电磁屏蔽膜(2)组成多个封闭空间。
6.根据权利要求1所述的一种裸眼3D透镜显示设备，其特征在于，显示屏(1)为OLED显示屏。
7.根据权利要求1所述的一种裸眼3D透镜显示设备，其特征在于，显示屏(1)为液晶显示屏。
8.权利要求1所述的一种裸眼3D透镜显示设备的制作方法，其特征在于，包括以下具体制作过程：
制作步骤一、分别在两层电磁屏蔽膜(2)上设置多个电控磁极(3)；
制作步骤二、在一层带有多个电控磁极(3)的电磁屏蔽膜(2)上设置边框及支撑柱(4)；
制作步骤三、在边框内部灌注含有透明磁性粒子(6)的液体介质(5)；
制作步骤四、边框及支撑柱(4)与另一层带有多个电控磁极(3)的电磁屏蔽膜(2)进行对组，对组后完成对3D透镜的制作；
制作步骤五、3D透镜与显示屏(1)进行对组。
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