CN111505758B - 偏光组件和显示装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种偏光组件，所述偏光组件包括层叠且同心设置的多个子偏光片，所述子偏光片的面积依次减小，自所述子偏光片出射的偏振光具有相同的偏振方向。本发明还提供了一种包括上述偏光组件、液晶面板和一偏光片的显示装置，其中所述偏光片与所述偏光组件分别设置于所述液晶面板的两侧。本发明实施例提供的偏光组件可应用于裸眼三维立体图像显示装置，偏光组件可用于改变入射光线的光程差，从而产生具有不同光程差的出射光，进而产生具有明暗层次的景深图像。

Description

偏光组件和显示装置

技术领域

本发明涉及显示技术领域，尤其涉及一种偏光组件和显示装置。

背景技术

目前影院较多使用的3D显示技术为偏光式3D技术(Polarization 3D)也叫偏振式3D技术，观影者需要配合使用被动式偏光眼镜。偏光式3D技术的图像效果较好，而且眼镜成本相对低廉，偏光式3D通过把图像分为垂直向偏振光和水平向偏振光两组画面，然后在3D眼镜左右眼分别采用不同偏振方向的偏光镜片，使得人的左右眼能接收两组画面，再经过大脑合成立体影像。由于人眼具有一定的视觉暂停时间，所以左右眼接收的画面就能够在人脑中形成3D画面。然而偏光式3D技术会使画面分辨率减半，很难实现真正的全高清3D影像，而且画面亮度也会大大降低。

目前主流的3D显示技术包括主动快门式3D技术(Active Shutter 3D)，观影者需要配合使用主动式快门3D眼镜。主动快门式3D技术广泛应用于在电视和投影机，图像效果出色，受到很多厂商推崇和采用，但是其匹配的3D眼镜价格较高。主动快门式3D主要是通过提高画面的刷新率来实现3D效果的，该技术把图像按帧一分为二，形成对应左眼和右眼的两组画面，并令两组画面连续交错地显示出来，同时同步控制快门式3D眼镜的左右镜片的开关，使左、右双眼能够在相应的时刻看到相应画面。这项技术能够保持画面的原始分辨率，具有较好的全高清3D效果，而且不会造成画面亮度降低。但是在此模式下，不断闪烁的画面使人眼容易产生视觉疲累，且必须佩戴眼镜观看也为该技术的应用带来限制。

裸眼3D则使用户不需要佩戴带立体眼镜或其他任何的辅助设备，就可以在不同的角度裸眼观看影像。裸眼3D根据人们眼睛的视差进行相应图像呈现的，只要能够合理的分配左右眼图像呈现就能够出现立体的视频效果。由于人眼之间存在大约60mm的间距，因此在观看物体的时候，左眼和右眼视网膜上的物体成像会存在一定程度的水平差异，此即视差(disparity/parallax)，同时大脑将映入双眼的两幅具有视差的图像通过视神经中枢的融合反射，以及视觉心理反应从而形成三维立体感觉。相比偏光式3D技术，裸眼3D技术免去了用户佩戴眼镜的不便，且能改善画面亮度降低的问题，提升了观影者的体验感。

发明内容

本发明第一方面提供一种偏光组件，包括：

层叠且同心设置的多个子偏光片，所述子偏光片的面积依次减小，自所述子偏光片出射的偏振光具有相同的偏振方向。

本发明第二方面提供一种显示装置，包括：

上述偏光组件、液晶面板和一偏光片，所述偏光片与所述偏光组件分别设置于所述液晶面板的两侧。

本发明实施例提供的偏光组件可应用于裸眼3D显示装置，偏光组件可用于改变入射光线的光程差，从而产生具有不同光程差的出射光，进而产生具有明暗层次的景深图像。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例/方式技术方案，下面将对实施例/方式描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例/方式，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为本发明第一实施例提供的子偏光片为矩形的偏光组件的平面结构图。

图2为本发明第一实施例提供的面积最大的子偏光片为矩形且其它子偏光片为圆形的偏光组件的平面结构图。

图3为图1和图2的III线处的剖面结构图。

图4为本发明第二实施例提供的子偏光片的空心区域为矩形的偏光组件的平面结构图。

图5为本发明第二实施例提供的空心区域为圆形的偏光组件的平面结构图。

图6为图4和图5的VI线处的剖面结构图。

图7为本发明第三实施例提供的显示装置的结构示意图。

主要元件符号说明

显示装置	30
		偏光组件	100、200、300
子偏光片	110、210
		面积最大的子偏光片	110a、210a
面积最小的子偏光片	110b、210b
		空心区域	211
光学胶	120、220
		液晶面板	301
偏光片	302

如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本发明。

具体实施方式

为了能够更清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，所描述的实施例仅是本发明一部分实施例，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前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。

本发明实施例提供的偏光组件可应用于裸眼3D显示装置，偏光组件用于改变入射光线的光程差，从而产生具有不同光程差的出射光，使得出射光经人眼接收后在大脑形成具有立体感的3D图像。

第一实施例

请参阅图1和图2，本发明第一实施例提供的偏光组件100包括层叠且同心设置的多个子偏光片110。在一种实施例中，偏光组件100包括至少6个子偏光片110。在其它实施例中，偏光组件100具有的子偏光片110的数目可小于6个。偏光组件100具有的子偏光片110的数目越多，出射光经人眼接收后在大脑形成的3D图像的立体效果越好。自各子偏光片110出射的偏振光具有相同的偏振方向，即各子偏光片110具有相同的偏振轴。

具体地，各子偏光片110的面积可依次减小2％-10％。本实施例中子偏光片110的面积依次减小2％。在其它实施例中，各子偏光片的依次面积减小的具体百分数可根据实际情况设定。本文所述的面积依次减小2％-10％，是指以面积最大的子偏光片110(例如图1中位于最下层的子偏光片110a，可称为第一子偏光片)为基础，位于该面积最大的子偏光片110a的上面的一个子偏光片(也就是最靠近该面积最大的子偏光片110a的一个子偏光片，可称为第二子偏光片)的面积比该第一子偏光片的面积小2％-10％；而位于该第二子偏光片上面的一个子偏光片(也就是最靠近第二子偏光片的一个子偏光片，可称为第三子偏光片)的面积比该第二子偏光片的面积小2％-10％；依次类推，直至图1中最上面的一个子偏光片110b。

本文所述的同心设置是指各子偏光片110被配置成几何中心重叠。

请参阅图1和图2，其中面积最大的子偏光片为110a，面积最小的子偏光片表示为110b。请参阅图1，本实施例中，各子偏光片110为矩形。请参阅图2，在另一变更的实施例中，子偏光片110中面积最大的子偏光片110a为矩形，除子偏光片110a以外的其它子偏光片110为圆形。在其它实施例中，各子偏光片110的形状可为椭圆形、多边形或其它任意形状，本发明对此不做限定。

各子偏光片110为厚度相同的聚乙烯醇(Polyvinyl Alcohol，PVA)薄膜。本实施例中，各子偏光片110为碘系偏光膜，起偏光作用的为PVA薄膜上的碘分子。在其他实施例中，各子偏光片110还可为金属偏光膜、染料系偏光膜或聚乙烯偏光膜。

请参阅图3，图3为图1和图2在III线处的剖面结构图。偏光组件100包括的多个子偏光片110之间通过光学胶120进行粘接。本实施例中，所述光学胶120为液态光学透明胶形成。

具体地，不同子偏光片110之间的贴合方式可以利用光学胶120进行全贴合固定，如图3所示。在另一种实施方式中，不同子偏光片110之间的贴合方式可以利用光学胶120进行局部贴合固定，其中局部贴合固定包括沿子偏光片110边缘贴合固定以及沿子偏光片110边缘和中心点贴合固定两种方式。在其它实施例中，不同子偏光片110之间可利用光学胶120不连续的分布在其它不同的区域以使子偏光片110之间粘接牢固。

第二实施例

请参阅4至图6，本发明第二实施例提供的偏光组件200与偏光组件100的主要区别在于：面积最大的子偏光片为210a，面积最小的子偏光片为210b，除子偏光片210中面积最大的子偏光片210a以外的其它子偏光片210包括一空心区域211的矩形或圆形。请参阅图4，在一种实施例中，空心区域211为矩形，除面积最大的子偏光片210a以外的其它子偏光片210为矩形。请参阅图5，在另一变更实施例中，所空心区域211为圆形，除面积最大的子偏光片210a以外的其它子偏光片210为圆形。在其它实施例中，空心区域211和除面积最大的子偏光片210a以外的其它子偏光片210可为椭圆形、多边性或其它任意形状，本发明对此不做限定。

请参阅图6，图6为图4和图5在IV线上的剖面结构图。具体地，所述空心区域的中心点与子偏光片210a的中心点位于同一垂直于子偏光片210a的中心轴上，其它子偏光片210与子偏光片210a的边缘相重合，子偏光片210a为矩形。在其它实施例中，子偏光片可为圆形、椭圆形、多边性或其它任意形状。空心区域211的中心点与子偏光片210a的中心点可以不位于同一垂直于子偏光片210a的中心轴上。

本发明第一实施例和第二实施例提供的偏光组件100和200可用于用于改变入射光线的光程差。当入射光入射至偏光组件100(或200)的面积最大的子偏光片110a(或210a)的不同位置上时，入射光在偏光组件100(或200)内穿过的子偏光片110(或210)的层数不一致，即入射光在偏光组件100(或200)内穿过的子偏光片110(或210)的光程不一致，从而产生具有不同光程差的出射光，入射光穿过的子偏光片110的数目越多，且对应位置的出射光的透光率越低、亮度越暗，具有不同光程差的出射光在经过一定距离后，到达人眼的光线便可被分开，双眼接收到含有视差的图像，从而使人感受到三维立体的观影效果。

需要说明的是，在本发明的精神或基本特征的范围内，适用于第一实施例中的偏光组件的实施方案也可以相应地适用于第二实施例，为节省篇幅及避免重复，在此就不再赘述。

第三实施例

请参阅图7，本发明第三实施例提供一种显示装置30，显示装置30包括偏光组件300，其中偏光组件300为第一实施例和第二实施例中所述的任何一种偏光组件，显示装置30还包括液晶面板301和偏光片302，偏光片302与偏光组件300分别设置于液晶面板301的两侧。偏光片302的结构不同于偏光组件300，偏光片302为本领域常规使用的偏光片，自偏光片302出射的光线的偏振方向与自偏光组件300出射的偏振光的偏振方向垂直。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化涵括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。此外，显然“包括”一词不排除其他单元或步骤，单数不排除复数。装置权利要求中陈述的多个装置也可以由同一个装置或系统通过软件或者硬件来实现。第一，第二等词语用来表示名称，而并不表示任何特定的顺序。

最后应说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种偏光组件，其特征在于，所述偏光组件包括层叠且几何中心重叠设置的多个子偏光片，所述子偏光片在重叠方向上的面积依次减小，自所述子偏光片出射的偏振光具有相同的偏振方向。

2.如权利要求1所述的偏光组件，其特征在于，所述各子偏光片为矩形。

3.如权利要求1所述的偏光组件，其特征在于，所述子偏光片中面积最大的子偏光片为矩形，其它偏光片为圆形。

4.如权利要求1所述的偏光组件，其特征在于，所述子偏光片中面积最大的子偏光片为矩形，其它子偏光片为包括一空心区域的矩形或圆形，所述空心区域的几何中心点与所述面积最大的子偏光片的几何中心点位于同一垂直于所有所述子偏光片的中心轴上，所述其它子偏光片与所述面积最大的子偏光片的边缘的形状和尺寸相同。

5.如权利要求4所述的偏光组件，其特征在于，所述空心区域为圆形或矩形。

6.如权利要求1-5任意一项所述的偏光组件，其特征在于，所述子偏光片之间通过光学胶进行粘接。

7.如权利要求1-5任意一项所述的偏光组件，其特征在于，所述各子偏光片的面积依次减小2％-10％。

8.如权利要求1-5任意一项所述的偏光组件，其特征在于，所述偏光组件包括至少6个子偏光片。

9.一种显示装置，其特征在于，所述显示装置包括如权利要求1-8任意一项所述的偏光组件，所述显示装置还包括液晶面板和一偏光片，所述偏光片与所述偏光组件分别设置于所述液晶面板的两侧。

10.如权利要求9所述的显示装置，其特征在于，所述偏光组件中的所述面积最大的子偏光片相对于其它子偏光片更靠近所述液晶面板。

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