CN106054415A - 透镜光栅、3d显示器及电子装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种透镜光栅，包括：相对设置的第一基板和第二基板、位于所述第一基板上的第一电极层、位于所述第一电极层上的树脂层、位于所述第二基板上的第二电极层、及夹在所述树脂层和所述第二电极层之间的液晶层，所述树脂层面向所述液晶层的一侧设有多个凹形球面。本发明的透镜光栅中，通过在树脂层上靠近液晶层的一侧设置多个凹形球面的方法，使得凹形球面处的液晶层的厚度由中心到周边呈现从厚到薄的渐变状态，观看者从上下左右或者斜向角度来观看，均能呈现宽视角的状态，从而达到扩大3D效果可视角度范围，提高了3D立体显示效果。本发明的3D显示器和电子装置具有较大的可视角范围和较佳的3D立体显示效果。

Description

透镜光栅、3D显示器及电子装置
技术领域
本发明涉及液晶显示的技术领域，具体是涉及一种透镜光栅、3D显示器及电子装置。
背景技术
裸眼3D显示技术能够实现在不使用专用眼镜的情况下，观看文字及图画时呈现出3D影像的效果，给技术更接近用户日常使用习惯，因而裸眼3D显示技术也成为未来的发展的趋势。
目前，对于裸眼3D显示装置来说，一般都是两视点区域显示，视角范围较窄，观察者只能在这两个区域内看到3D显示影像，当人眼不在这两个区域后，只能看到2D影像或重影，甚至于看不到影像。因此，亟需提供一种具有大视角范围的液晶显示装置。
发明内容
本发明的目的在于提供一种透镜光栅，使用该透镜光栅能够扩大3D显示器的视角范围，提升图像的显示效果。
本发明的另一目的在于提供一种采用上述透镜光栅的3D显示器。
本发明的另一目的在于提供一种采用上述3D显示器的电子装置。
为了实现上述目的，本发明实施方式提供如下技术方案：
本发明提供一种透镜光栅，其中，包括：相对设置的第一基板和第二基板、位于所述第一基板上的第一电极层、位于所述第一电极层上的树脂层、位于所述第二基板上的第二电极层、及夹在所述树脂层和所述第二电极层之间的液晶层，所述树脂层面向所述液晶层的一侧设有多个凹形球面。
其中，所述凹形球面为凹形半球面。
其中，所述多个凹形球面首尾相连。
其中，所述多个凹形球面的半径大小相同且介于2.5um～25um之间。
其中，所述第一电极层为公共电极层，所述第二电极层为像素电极层。
本发明提供一种3D显示器，包括依次层叠设置的透镜光栅、液晶面板和背光模组，所述透镜光栅包括：相对设置的第一基板和第二基板、位于所述第一基板上的第一电极层、位于所述第一电极层上的树脂层、位于所述第二基板上的第二电极层、及夹在所述树脂层和所述第二电极层之间的负性液晶层，所述树脂层面向所述负性液晶层的一侧设有多个凹形球面。
其中，所述凹形球面为凹形半球面。
其中，所述多个凹形球面首尾相连。
其中，所述多个凹形球面的半径大小相同且介于2.5um～25um之间。
本发明还提供一种电子装置，包括上述任意一项所述的3D显示器。
本发明实施例具有如下优点或有益效果：
本发明的透镜光栅中，通过在树脂层上靠近液晶层的一侧设置多个凹形球面的方法，使得凹形球面处的液晶层的厚度由中心到周边呈现从厚到薄的渐变状态，观看者从上下左右或者斜向角度来观看，均能呈现宽视角的状态，从而达到扩大3D效果可视角度范围，提高了3D立体显示效果。本发明的3D显示器和电子装置具有较大的可视角范围和较佳的3D立体显示效果。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明3D显示器结构示意图；
图2是图1所述的3D显示器的透镜光栅结构示意图；
图3是图2所述的透镜光栅树脂层俯视图；
图4是图2所述的透镜光栅电极层接电压时光路示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
此外，以下各实施例的说明是参考附加的图示，用以例示本发明可用以实施的特定实施例。本发明中所提到的方向用语，例如，“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“内”、“外”、“侧面”等，仅是参考附加图式的方向，因此，使用的方向用语是为了更好、更清楚地说明及理解本发明，而不是指示或暗指所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸地连接，或者一体地连接；可以是机械连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
此外，在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。若本说明书中出现“工序”的用语，其不仅是指独立的工序，在与其它工序无法明确区别时，只要能实现该工序所预期的作用则也包括在本用语中。另外，本说明书中用“～”表示的数值范围是指将“～”前后记载的数值分别作为最小值及最大值包括在内的范围。在附图中，结构相似或相同的用相同的标号表示。
请参阅图1和图2，本发明的一个实施例中，3D显示器500包括依次层叠设置的透镜光栅100、液晶面板200和背光模组300。所述透镜光栅100包括第一基板10、第一电极层11、树脂层12、液晶层30、第二电极层21和第二基板20。其中，所述第一基板10和所述第二基板20相对设置。所述第一电极层11位于所述第一基板10上靠近所述第二基板20的一侧，所述树脂层12层叠设置在所述第一电极层11之上。所述第二电极层21位于所述第二基板20上靠近所述第一基板10的一侧，所述液晶层30夹在所述树脂层12和所述第二电极层21之间。所述液晶层30中的液晶分子为负性液晶。也就是说所述液晶层30为负性液晶层。进一步具体的，树脂层12面向所述液晶层30的一侧设有多个凹形球面120。所述凹形球面120的圆心偏向所述液晶层30。
具体的，请参阅图2，当第一电极层11和第二电极层21不加电压时，由于负性液晶没分子有初始取向，处于各向同性状态，光线通过各向同性状态的液晶层，在透镜光栅100上不会发生光学聚焦，此时为2D显示状态。请参阅图3，当第一电极层11和第二电极层21加电压时，负性液晶分子受到电场力的作用，逐渐水平排列，此时树脂层12上的凹形球面120设计，凹形球面120的中间区域比周边区域的盒厚大，凹形球面120的中间区域可以容纳较多的负性液晶分子，凹形球面120的周边区域的盒厚较小，可以容纳的负性液晶分子少。也就是说，此时透镜光栅100中每个凹形球面120中的液晶层30厚度均由中心到周边呈现从厚到薄的渐变状态。此时，光线(图3中虚线箭头表示光路)通过渐变排列的液晶层30，发生光学聚焦，呈3D显示状态。同时，由于液晶分子层厚度从中心到周边的各个方向(360度无死角)，均呈现从厚到薄的渐变状态，无论观看者从上下左右或者斜向角度来观看，均能呈现宽视角的状态，所以该设计可以扩大3D效果可视角度范围，提高了3D立体显示效果。
可以理解的是，液晶显示面板200包括多个像素区域(图未示出)，每个像素区域均包括多个子像素区域(图未示出)。为了保证较佳的3D显示效果，应保证液晶面板200的每个子像素区域都对应一个或多个凹形球面120。
进一步的，为了使得显示的图像连贯性较好，以获得较佳的显示效果。优选的，所述多个凹形球面120应当首尾相连.换而言之，相邻连个凹形球面120之间没有间隔。
优选的，为了最大程度扩大视角，应保证所述凹形球面120为凹形半球面。也就是说，此时凹形球面120的深度为其半径值。
可以理解的是，每个凹形球面120的半径r的大小可根据需要设定。凹形球面120的半径r的值越小，对于视角的调节越精确，对远视或者近视的改善效果越好。优选的，为保证每个子像素区域内对应至少一个所述凹形球面120，所述凹形球面120的半径r，应满足2.5um≤r≤25um。此外，为了使得显示的图像比较均匀，应保证每个凹形球面120的半径r的大小相同。
本发明具体的实施例中，所述第一基板10为彩膜基板，所述第一电极层11为公共电极层，所述第二基板20为阵列基板，所述第二电极层21为像素电极层。进一步具体的，第一基板10和第二基板20的材料可以为玻璃或其他透明材料。例如：为PET、APET、PC、PMMA或玻璃，本领域技术人员可以根据实际的需要选自合适的材料。
优选的，本发明的一个优选的实施例中，所述树脂层12为UV树脂层。这是因为UV树脂层的生产效率更高，能够提高整个柱状光栅膜的生产效率，同时UV树脂层的有机挥发分少，不会对环境产生不良影响。
本发明还提供一种电子装置，该电子装置采用上述任意一种3D显示器500。该电子装置可以包括但不限于为：电子纸、液晶电视、移动电话、数码相框、平板电脑等任何具有显示功能的产品或部件。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
以上所述的实施方式，并不构成对该技术方案保护范围的限定。任何在上述实施方式的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等，均应包含在该技术方案的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种透镜光栅，其特征在于，包括：相对设置的第一基板和第二基板、位于所述第一基板上的第一电极层、位于所述第一电极层上的树脂层、位于所述第二基板上的第二电极层、及夹在所述树脂层和所述第二电极层之间的液晶层，所述树脂层面向所述液晶层的一侧设有多个凹形球面。
2.如权利要求1所述的透镜光栅，其特征在于，所述凹形球面为凹形半球面。
3.如权利要求1所述的透镜光栅，其特征在于，所述多个凹形球面首尾相连。
4.如权利要求1所述的透镜光栅，其特征在于，所述多个凹形球面的半径大小相同且介于2.5um～25um之间。
5.如权利要求1所述的透镜光栅，其特征在于，所述第一电极层为公共电极层，所述第二电极层为像素电极层。
6.一种3D显示器，包括依次层叠设置的透镜光栅、液晶面板和背光模组，其特征在于，所述透镜光栅包括：相对设置的第一基板和第二基板、位于所述第一基板上的第一电极层、位于所述第一电极层上的树脂层、位于所述第二基板上的第二电极层、及夹在所述树脂层和所述第二电极层之间的负性液晶层，所述树脂层面向所述负性液晶层的一侧设有多个凹形球面。
7.如权利要求6所述的3D显示器，其特征在于，所述凹形球面为凹形半球面。
8.如权利要求6所述的3D显示器，其特征在于，所述多个凹形球面首尾相连。
9.如权利要求6所述的3D显示器，其特征在于，所述多个凹形球面的半径大小相同且介于2.5um～25um之间。
10.一种电子装置，其特征在于，包括权利要求6-9任意一项所述的3D显示器。
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