CN109656036A - 一种显示装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种显示装置，该显示装置包括：背光源，用于向液晶面板提供初始光线；所述初始光线具有不同的偏振方向；所述液晶面板，用于对所述初始光线进行调整，以产生单一偏振方向的线偏振光；液晶盒，包括多个预设区域，用于对所述线偏振光进行调整，以使各所述预设区域产生不同偏振方向的光线；透镜光栅，用于使所述不同偏振方向的光线产生折射，以使多个折射后的光线在不同的平面聚焦，其中所述液晶面板、所述液晶盒以及所述透镜光栅沿光线的传播方向依次设置。本发明的显示装置，能够降低生产成本及提高显示效果。

Description

一种显示装置
【技术领域】
本发明涉及显示技术领域，特别是涉及一种显示装置。
【背景技术】
现有的光场显示技术，主要分为三类：一类是类似普通裸眼3D的实现方式，通过固定的光栅来对光线进行重构，传统的左右视差配合更密集的视点数行程的单目视觉线索，以改善视觉中“调节—辐辏冲突”来实现光场显示；第二类是采用多层液晶面板的结构，利用图像分割算法，让不同层次的液晶面板上显示不同的现实内容，整体叠加后给人的立体的视觉感，同时利用图像的衰减算法，让立体显示的内容更加真实；第三类是穿戴类的实现方式，通过佩戴相应的设备，给双眼投射不同的显示画面，这些画面是通过相应的算法计算生成，在大脑融合后产生符合日常习惯的立体效果。然而，以上三种方式都有其明显的缺陷，第一类需要显示屏幕的分辨率高于现有屏幕数倍的分辨率，增加了生产成本；第三类由于需要制作穿戴产品，增加了生产成本。第二类在摩尔纹以及整体显示亮度的损失上问题比较明显，降低了显示效果。
因此，有必要提供一种显示装置，以解决现有技术所存在的问题。
【发明内容】
本发明的目的在于提供一种显示装置，能够降低生产成本及提高显示效果。
为解决上述技术问题，本发明提供一种显示装置，其包括：
背光源，用于向液晶面板提供初始光线；所述初始光线具有不同的偏振方向；
所述液晶面板，用于对所述初始光线进行调整，以产生单一偏振方向的线偏振光；
液晶盒，包括多个预设区域，用于对所述线偏振光进行调整，以使各所述预设区域产生不同偏振方向的光线；
透镜光栅，用于使所述不同偏振方向的光线产生折射，以使多个折射光线在不同的平面聚焦，其中所述液晶面板、所述液晶盒以及所述透镜光栅沿光线的传播方向依次设置。
在本发明的显示装置中，所述液晶盒用于通过向各所述预设区域施加不同的驱动电压，使各所述预设区域的液晶分子的偏转角度不同，以对所述线偏振光进行调整，使各所述预设区域产生不同偏振方向的光线。
在本发明的显示装置中，所述液晶盒包括第一电极层、第二电极层以及第一液晶层，所述第一液晶层位于所述第一电极层和所述第二电极层之间；所述预设区域至少包括一第一电极和一第二电极；
所述第一电极层包括多个间隔设置的第一电极；所述第二电极层包括多个间隔设置的第二电极；所述第一电极的位置与所述第二电极的位置对应。
在本发明的显示装置中，所述透镜光栅包括第二液晶层和光栅层，所述第一液晶层的液晶的折射率和第二液晶层的液晶的折射率不同，且所述光栅层的材料的折射率与所述第一液晶层的液晶的折射率或者所述第二液晶层的折射率相同。
在本发明的显示装置中，所述光栅层包括多个散射部；所述第二液晶层中的液晶位于所述散射部内。
在本发明的显示装置中，所述散射部的位置与所述预设区域的位置对应。
在本发明的显示装置中，所述散射部的结构为凹形球面结构。
在本发明的显示装置中，所述显示装置还包括驱动模块，所述驱动模块用于向所述预设区域提供驱动电压，其中各所述预设区域的驱动电压不同。
在本发明的显示装置中，所述光栅层的材料为光敏胶。
在本发明的显示装置中，所述液晶面板包括偏光片，所述偏光片位于所述液晶面板的出光侧。
本发明的显示装置，通过设置背光源、液晶面板、液晶盒以及透镜光栅，其中背光源用于向液晶面板提供初始光线；液晶面板用于对所述初始光线进行调整，以产生单一偏振方向的线偏振光；液晶盒包括多个预设区域，用于对所述线偏振光进行调整，以使各所述预设区域产生不同偏振方向的光线；透镜光栅用于使所述不同偏振方向的光线产生折射，以使多个折射后的光线在不同的平面聚焦，在配合显示画面，实现了光场显示，因而不需要对显示屏的分辨率要求过高，且不需要配合穿戴产品，且不用对图像进行分层显示，从而提高了显示效果以及降低了生产成本。
【附图说明】
图1为本发明的显示装置的结构示意图；
图2为本发明的显示装置的工作原理示意图；
图3为本发明的显示装置的光线重构示意图。
【具体实施方式】
以下各实施例的说明是参考附加的图式，用以例示本发明可用以实施的特定实施例。本发明所提到的方向用语，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，使用的方向用语是用以说明及理解本发明，而非用以限制本发明。在图中，结构相似的单元是以相同标号表示。
如图1所示，本发明的显示装置包括背光源10、液晶面板20、液晶盒30、透镜光栅40；其中所述液晶面板20、所述液晶盒30以及所述透镜光栅40沿光线的传播方向依次设置。
背光源10用于向液晶面板20提供初始光线；其中所述初始光线具有不同偏振方向。
所述液晶面板20用于对所述初始光线进行调整，以产生单一偏振方向的线偏振光。其中所述液晶面板20包括彩膜基板，所述彩膜基板包括色阻层，所述液晶显示面板20还偏光片。所述偏光片位于所述液晶面板20的最下方，也即位于液晶面板20的出光侧。
结合图2，液晶盒30包括多个预设区域301-305，用于对所述线偏振光进行调整，以使各所述预设区域产生不同偏振方向的光线。
在一实施方式中，所述液晶盒30用于通过向各所述预设区域301-305施加不同的驱动电压，使各所述预设区域301-305的液晶分子的偏转角度不同，以对所述线偏振光进行调整，使各所述预设区域产生不同偏振方向的光线。
其中为了便于对每个预设区域的液晶分子的偏转角度进行调整，所述液晶盒30包括第一电极层、第二电极层以及第一液晶层33，所述第一液晶层33位于所述第一电极层和所述第二电极层之间。所述第一电极层包括多个间隔设置的第一电极31；所述第二电极层包括多个间隔设置的第二电极32；所述第一电极31的位置与所述第二电极32的位置对应。每个所述预设区域均包括至少两个第一电极31和至少两个第二电极32，第一电极的数量与第二电极的数量相等。可以理解的，每个所述预设区域均包括至少一个第一电极31和至少一个第二电极32。其中所述第一电极31和所述第二电极32的材料都为ITO。
结合图2，其中所述显示装置还包括驱动模块50，所述驱动模块50用于向所述预设区域301-305提供驱动电压，其中各所述预设区域的驱动电压不同。其中所述驱动模块50与每个所述预设区域中的第一电极31和第二电极32连接。其中所述驱动模块50用于提供驱动电压。
透镜光栅40用于使所述不同偏振方向的光线产生折射，得到折射光线，以使多个折射光线在不同的平面聚焦。
其中所述透镜光栅40包括第二液晶层41和光栅层42，所述第一液晶层33的液晶的折射率和第二液晶层41的液晶的折射率不同，且所述光栅层42的材料的折射率与所述第一液晶层33的液晶的折射率或者所述第二液晶层41的液晶的折射率相同。
其中所述光栅层42包括多个散射部421；所述第二液晶层41中的液晶位于所述散射部421内。其中所述散射部421的位置与所述预设区域的位置对应。也即每个散射部421对应一个预设区域。所述散射部421的结构为凹形球面结构，所述散射部41具有向上的凹部，也即凹部朝向所述第二液晶层。
优选地，为了减少显示装置的厚度，所述光栅层42的材料为光敏胶(UV胶)。
在具体使用过程中，背光源10发出的光线具有朝各个方向振动的特性；再经过液晶面板20后，由于有液晶面板的最下方的偏光片的作用，使得各向振动的光线变成单一方向振动的线偏振光；液晶盒30的预设区域301-305分别施加不同的驱动电压，从而使得各预设区域中液晶的偏转状态不同，进而调整通过各预设区域的光线的偏振方向。且由于第一液晶层和第二液晶层的折射率不同，光栅层和其中一个液晶层的折射率相同，因此当不同偏振方向的光线经过第二液晶层时，产生不同的有效折射率，各预设区域对应的有效折射率和光栅层的折射率之间的差值也会不同，从而对光线产生不同的折射效果。
如图3所示，由于不同方向的偏振光经过显示装置出射之后会有不同的折射状态，不同的折射状态对应不同的聚焦平面f1、f2、f3，也即折射光线在不同的平面形成聚焦点。显示装置显示的内容通过一定计算与折射到不同聚焦平面的光线进行配合，便可以对实现光线的重构，从而达到光场显示的目的。
本发明的显示装置，通过设置背光源、液晶面板、液晶盒以及透镜光栅，其中背光源用于向液晶面板提供初始光线；液晶面板用于对所述初始光线进行调整，以产生单一偏振方向的线偏振光；液晶盒包括多个预设区域，用于对所述线偏振光进行调整，以使各所述预设区域产生不同偏振方向的光线；透镜光栅用于使所述不同偏振方向的光线产生折射，以使多个折射后的光线在不同的平面聚焦，在配合显示画面，实现了光场显示，因而不需要对显示屏的分辨率要求过高，且不需要配合穿戴产品，也不用对图像进行分层显示，从而提高了显示效果以及降低了生产成本。
综上所述，虽然本发明已以优选实施例揭露如上，但上述优选实施例并非用以限制本发明，本领域的普通技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，均可作各种更动与润饰，因此本发明的保护范围以权利要求界定的范围为准。

Claims (10)

1.一种显示装置，其特征在于，包括：
背光源，用于向液晶面板提供初始光线；所述初始光线具有不同的偏振方向；
所述液晶面板，用于对所述初始光线进行调整，以产生单一偏振方向的线偏振光；
液晶盒，包括多个预设区域，用于对所述线偏振光进行调整，以使各所述预设区域产生不同偏振方向的光线；
透镜光栅，用于使所述不同偏振方向的光线产生折射，以使多个折射后的光线在不同的平面聚焦，其中所述液晶面板、所述液晶盒以及所述透镜光栅沿光线的传播方向依次设置。
2.根据权利要求1所述的显示装置，其特征在于，所述液晶盒用于通过向各所述预设区域施加不同的驱动电压，使各所述预设区域的液晶分子的偏转角度不同，以对所述线偏振光进行调整，使各所述预设区域产生不同偏振方向的光线。
3.根据权利要求2所述的显示装置，其特征在于，
所述液晶盒包括第一电极层、第二电极层以及第一液晶层，所述第一液晶层位于所述第一电极层和所述第二电极层之间；所述预设区域至少包括一第一电极和一第二电极；
所述第一电极层包括多个间隔设置的第一电极；所述第二电极层包括多个间隔设置的第二电极；所述第一电极的位置与所述第二电极的位置对应。
4.根据权利要求3所述的显示装置，其特征在于，
所述透镜光栅包括第二液晶层和光栅层，所述第一液晶层的液晶的折射率和第二液晶层的液晶的折射率不同，且所述光栅层的材料的折射率与所述第一液晶层的液晶的折射率或者所述第二液晶层的折射率相同。
5.根据权利要求4所述的显示装置，其特征在于，所述光栅层包括多个散射部；所述第二液晶层中的液晶位于所述散射部内。
6.根据权利要求5所述的显示装置，其特征在于，
所述散射部的位置与所述预设区域的位置对应。
7.根据权利要求5所述的显示装置，其特征在于，
所述散射部的结构为凹形球面结构。
8.根据权利要求2所述的显示装置，其特征在于，
所述显示装置还包括驱动模块，所述驱动模块用于向所述预设区域提供驱动电压，其中各所述预设区域的驱动电压不同。
9.根据权利要求1所述的显示装置，其特征在于，
所述光栅层的材料为光敏胶。
10.根据权利要求1所述的显示装置，其特征在于，
所述液晶面板包括偏光片，所述偏光片位于所述液晶面板的出光侧。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112230466A (zh) * 2020-10-29 2021-01-15 湖北长江新型显示产业创新中心有限公司 液晶光栅及其制作方法和显示装置

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101114055A (zh) * 2007-08-30 2008-01-30 北京超多维科技有限公司 2d-3d可转换自动立体显示装置
CN103226247A (zh) * 2013-04-25 2013-07-31 深圳超多维光电子有限公司 一种立体显示装置及立体显示方法
US20140029087A1 (en) * 2012-07-25 2014-01-30 Lg Display Co., Ltd. Switchable lens device, method of manufacturing the same, and 2-dimensional and 3-dimensional image display device using the same
CN103698930A (zh) * 2013-12-09 2014-04-02 深圳超多维光电子有限公司 一种立体显示装置
CN104950544A (zh) * 2015-07-30 2015-09-30 重庆卓美华视光电有限公司 裸眼3d显示装置
CN107357047A (zh) * 2017-09-14 2017-11-17 京东方科技集团股份有限公司 立体显示装置及其显示方法

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101114055A (zh) * 2007-08-30 2008-01-30 北京超多维科技有限公司 2d-3d可转换自动立体显示装置
US20140029087A1 (en) * 2012-07-25 2014-01-30 Lg Display Co., Ltd. Switchable lens device, method of manufacturing the same, and 2-dimensional and 3-dimensional image display device using the same
CN103226247A (zh) * 2013-04-25 2013-07-31 深圳超多维光电子有限公司 一种立体显示装置及立体显示方法
CN103698930A (zh) * 2013-12-09 2014-04-02 深圳超多维光电子有限公司 一种立体显示装置
CN104950544A (zh) * 2015-07-30 2015-09-30 重庆卓美华视光电有限公司 裸眼3d显示装置
CN107357047A (zh) * 2017-09-14 2017-11-17 京东方科技集团股份有限公司 立体显示装置及其显示方法

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112230466A (zh) * 2020-10-29 2021-01-15 湖北长江新型显示产业创新中心有限公司 液晶光栅及其制作方法和显示装置

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