CN112666720A - 一种可2d/3d切换的非偏振光显示屏及偏振态转换器件 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种可2D/3D切换的非偏振光显示屏及偏振态转换器件，包括非偏振光显示屏和偏振态转换器件，所述偏振态转换器件固定在所述非偏振光显示屏显示面板的出光侧；所述偏振态转换器件上设有第一切换单元和第二切换单元两种切换单元，所述第一切换单元和第二切换单元间隔分布，所述第一切换单元和第二切换单元具有两种能够相互转化的状态，所述两种状态分别为初始状态和1/2波片状态。本发明的可2D/3D切换的非偏振光显示屏，在Mini LED一类的非偏振光显示屏上增设一个偏转态转换器件，设有能够使图像不同部分呈现不同的偏振态的切换单元，使得带着偏光式3D眼镜的观影者能够看到3D图像，并且可以根据使用需要在2D和3D显示之间来回切换。
Description
技术领域
本发明涉及显示技术领域，具体涉及一种可2D/3D切换的非偏振光显示屏及偏振态转换器件。
背景技术
目前影院和电视使用的3D显示技术主要有裸眼3D、主动快门式3D和偏光眼镜式3D几种，其中裸眼3D技术虽然成本低，但是效果差；主动快门式3D技术使用的眼镜成本高，对影像的刷新率会有影响，而且容易出现闪烁；偏光眼镜式3D由于使用成本低效果好，应用最广泛。Mini LED显示技术则是新近崛起的显示技术，其具有响应速度快，颜色还原性好，亮度范围等优点，但是目前还没有能够可靠的与Mini LED显示技术结合的3D技术，更不能够实现2D和3D技术的切换。
发明内容
针对上述提到的现有技术中没有与Mini LED显示技术可靠结合的能够2D/3D切换的显示屏，本发明提供一种可2D/3D切换的非偏振光显示屏及偏振态转换器件，在Mini LED一类的非偏振光显示屏上增设一个偏转态转换器件，利用双稳态液晶和取向材料结合，对显示图像进行分割，使显示屏在正常状态下正常显示2D图像，在需要显示3D图像时，不同位置的图像具有相互垂直的偏振态，配合偏光式3D眼镜，观影者就能够看到3D图像。
本发明解决其技术问题采用的技术方案是：一种可2D/3D切换的非偏振光显示屏，包括非偏振光显示屏和偏振态转换器件，所述偏振态转换器件固定在所述非偏振光显示屏显示面板的出光侧；所述偏振态转换器件上设有第一切换单元和第二切换单元两种切换单元，所述第一切换单元和第二切换单元分别设有两个以上且间隔分布，所述第一切换单元和第二切换单元具有两种能够相互转化的状态，所述两种状态分别为初始状态和1/2波片状态，所述初始状态下通过所述偏振态转换器件观测到的非偏振光显示屏上图像不变，所述1/2波片状态下通过所述偏振态转换器件观测到的非偏振光显示屏上图像旋转90度，使得所述偏振态转换器件有2D模式和3D模式，2D模式，第一切换单元和第二切换单元都处于初始状态；3D模式，第一切换单元或第二切换单元处于1/2波片状态。
本发明解决其技术问题采用的技术方案进一步还包括：
如上所述的一种可2D/3D切换的非偏振光显示屏，所述偏振态转换器件包括设置在所述非偏振光显示屏的出光侧的偏光片，所述偏光片远离非偏振光显示屏的一侧设有第一基板，所述第一基板远离偏光片的一侧设有第一取向层，所述第一取向层远离第一基板的一侧设有双稳态液晶层，所述双稳态液晶层远离第一取向层的一侧设有第二取向层，所述第二取向层远离双稳态液晶层的一侧设有第二基板。
如上所述的一种可2D/3D切换的非偏振光显示屏，所述第一基板和第一取向层以及第二基板和第二取向层之间分别设有用于接收和传输信号的透明导电层，使得所述第一切换单元或第二切换单元在初始状态和1/2波片状态之间切换。
如上所述的一种可2D/3D切换的非偏振光显示屏，所述透明导电层采用metalmesh或ITO中的一种制成。
如上所述的一种可2D/3D切换的非偏振光显示屏，所述第一基板和第二基板采用有机透明薄膜或无机透明基材制成。
如上所述的一种可2D/3D切换的非偏振光显示屏，所述第一基板和第二基板采用COP塑料、PET塑料、PC塑料、苏打玻璃或钠钙玻璃中的一种制成。
如上所述的一种可2D/3D切换的非偏振光显示屏，所述偏振态转换器件上设有对基板材料导致的相位差进行补偿的相位差补偿膜，所述相位差补偿膜设置在第一基板和第二基板之间
如上所述的一种可2D/3D切换的非偏振光显示屏，所述偏振态转换器件上的切换单元与所述非偏振光显示屏上像素对应划分，所述切换单元的划分与一个以上的像素行、像素列或者像素组中的一种对应，所述像素组由两个以上数量固定的像素组成。
如上所述的一种可2D/3D切换的非偏振光显示屏，所述偏振态转换器件与之间采用光学胶连接，所述光学胶的厚度小于5mm。
如上所述的一种可2D/3D切换的非偏振光显示屏，所述非偏振光显示屏为MiniLED显示屏、Micro LED显示屏、OLED显示屏，PDP显示屏中的一种。
一种可2D/3D切换的偏振态转换器件，设有偏光片，所述偏光片的一侧设有第一基板，所述第一基板远离偏光片的一侧设有第一取向层，所述第一取向层远离第一基板的一侧设有双稳态液晶层，所述双稳态液晶层远离第一取向层的一侧设有第二取向层，所述第二取向层远离双稳态液晶层的一侧设有第二基板；所述双稳态液晶层上设有第一切换单元和第二切换单元两种切换单元，所述第一切换单元和第二切换单元间隔分布，所述第一切换单元和第二切换单元具有两种能够相互转化的状态，所述两种状态分别为初始状态和偏振状态，所述初始状态下通过所述偏振态转换器件观测到的图像不变，所述偏振状态下通过所述偏振态转换器件观测到的图像的偏振态会发生1/4波片左旋、1/4波片右旋或1/2波片旋转状态，使得所述偏振态转换器件有2D模式和3D模式，2D模式，第一切换单元和第二切换单元都处于初始状态，图像不发生偏振；3D模式，第一切换单元和第二切换单元中的一个或两个处于偏振状态，使得通过第一切换单元和第二切换单元的图像的偏振态相互垂直，形成3D模式的图像。
本发明的可2D/3D切换的非偏振光显示屏及偏振态转换器件，在Mini LED一类的非偏振光显示屏上增设一个偏转态转换器件，偏转态转换器件中设有双稳态液晶层与取向层，并根据显示需要划分成两种不同的切换单元，使得显示图像切换单元被分割多个不同的部分，在显示3D图像时不同的切换单元能够呈现不同的偏振态，使得带着偏光式3D眼镜的观影者能够看到3D图像，并且可以根据使用需要在2D和3D显示之间来回切换；由于偏转态转换器件是直接安装在非偏振光显示屏上的，无需对原有非偏振光显示屏本身的结构作出任何改变，因此可以采用原有的生产技术，节省生产成本。
下面将结合附图和具体实施方式对本发明做进一步说明。
附图说明
图1为本发明的可2D/3D切换的非偏振光显示屏较优实施例的剖面结构示意图；
图2为本发明的可2D/3D切换的非偏振光显示屏较优实施例中偏振态转换器件上切换单元的分布示意图；
图中，1、非偏振光显示屏，2、偏振态转换器件，21、第一切换单元，22、第二切换单元，23、第一基板，24、偏光片，25、第一取向层，26、双稳态液晶层，27、第二取向层，28、第二基板。
具体实施方式
本实施例为本发明优选实施方式，其他凡其原理和基本结构与本实施例相同或近似的，均在本发明保护范围之内。
需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者间接在该另一个元件上。当一个元件被称为是“连接于”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或间接连接至该另一个元件上。
需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示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。
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”、“若干个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
本发明的可2D/3D切换的非偏振光显示屏较优实施例参照图1-2所示，包括非偏振光显示屏1和偏振态转换器件2，偏振态转换器件2固定在非偏振光显示屏1显示面板的出光侧。偏振态转换器件2上设有第一切换单元21和第二切换单元22两种切换单元，第一切换单元21和第二切换单元22间隔分布。同时，第一切换单元21和第二切换单元22有两种状态，两种状态分别为初始状态和1/2波片状态；初始状态下通过偏振态转换器件2观测到的非偏振光显示屏1上图像不变，1/2波片状态下通过偏振态转换器件2观测到的非偏振光显示屏1上图像旋转90度，偏振态转换器件2中设有控制第一切换单元21和第二切换单元22切换状态的元件。由于第一切换单元21和第二切换单元22两种状态的存在，使得偏振态转换器件2具有2D模式和3D模式，当处于2D模式时，第一切换单元21和第二切换单元22都处于初始状态；当处于3D模式时，第一切换单元21或第二切换单元处于1/2波片状态。
本实施例中，偏振态转换器件2包括设置在非偏振光显示屏1的出光侧的偏光片24，偏光片24远离非偏振光显示屏1的一侧设有第一基板23，第一基板23远离偏光片24的一侧设有第一取向层25，第一取向层25远离第一基板23的一侧设有双稳态液晶层26，双稳态液晶层26远离第一取向层25的一侧设有第二取向层27，第二取向层27远离双稳态液晶层26的一侧设有第二基板28。
本实施例中，第一基板23和第一取向层25以及第二基板28和第二取向层27之间分别设有用于接收和传输信号的透明导电层，透明导电层控制第一切换单元21或第二切换单元22在初始状态和1/2波片状态之间切换，透明导电层上与第一切换单元21和第二切换单元22对应的设有不同的部分。透明导电层采用metal mesh或ITO中的一种制成，本实施例中，透明导电层采用ITO制成。
为了保证图像能够清晰地通过偏振态转换器件2显示出来，第一基板23和第二基板28采用有机透明薄膜或无机透明基材制成，机透明薄膜可以采用COP塑料、PET塑料或PC塑料中的一种制成；无机透明基材可以是苏打玻璃或钠钙玻璃中的一种。本实施例中，第一基板23采用PET塑料制成，第二基板28采用苏打玻璃制成。
本实施例中，为了提升显示效果，偏振态转换器件2上设有对基板材料导致的相位差进行补偿的相位差补偿膜，相位差补偿膜设置在第一基板23和第二基板28之间。
偏振态转换器件2上的切换单元与非偏振光显示屏1上像素对应划分，由于非偏振光显示屏1上的像素是呈矩阵分布的，为了降低生产成本，方便控制偏振态转换器件2转换状态，切换单元在划分时，应当对应非偏振光显示屏1上的像素行、像素列或者像素组中的一种对应，例如偏振态转换器件2上与第一像素行和第二像素行对应的区域为一个切换单元，属于第一切换单元，偏振态转换器件2上与第三像素行和第四像素行对应的区域为另一个切换单元，属于第二切换单元。像素组则是由两个以上数量固定的像素组成，如本实施例中，将相邻的九个像素划分为一个像素组，形成一个矩形的图像显示区域，同时在偏振态转换器件2上划分与这些图像显示区域对应的切换单元，而且相邻的矩形区域是不同种类的切换单元，得到了如图2所示的切换单元划分，使得不同偏振态的图像交错，3D显示效果更好。在具体实施中也可以进一步根据成本控制的需要，按照像素的行或列划分成隔行或者隔列图像偏振态相同的形式。
为了使图像更清晰，偏振态转换器件2与之间采用光学胶连接，光学胶的厚度应该小于5mm，本实施例中光学胶的厚度为0.05mm。为了将生产难度，在实际生产过程中，如果光学胶得厚度无法降低到5mm以下，则在与非偏振光显示屏的像素对应的位置选用透明的光学胶，其他位置选用黑色的光学胶，以避免光相互干扰。
本实施例中，非偏振光显示屏1为Mini LED显示屏，在实际生成中，非偏振光显示屏1还可以在Micro LED显示屏、OLED显示屏，PDP显示屏等非偏振光显示屏中选择。
当需要观看3D影像时，打开3D模式，用户戴上与本实施例的可2D/3D切换的非偏振光显示屏相配合的偏光式3D眼镜，偏光式3D眼镜的一个镜片的偏振角度与第一切换单元21的偏振角度一致，另一个镜片的偏振角度与第二切换单元22的偏振角度一致，使得用户的一只眼睛看到的是通过第一切换单元21处理的图像，用户的另一只眼睛看到的是通过第二切换单元22处理的图像，经过大脑的组合作用，就会觉得看到的是立体的影像。
本发明的可2D/3D切换的偏振态转换器件实施例参照图1所示，安装在非偏振光显示屏1的出光侧，能够使非偏振光显示屏1在2D和3D模式之间切换，包括设置在非偏振光显示屏1的出光侧的偏光片24，偏光片24远离非偏振光显示屏1的一侧设有第一基板23，第一基板23远离偏光片24的一侧设有第一取向层25，第一取向层25远离第一基板23的一侧设有双稳态液晶层26，双稳态液晶层26远离第一取向层25的一侧设有第二取向层27，第二取向层27远离双稳态液晶层26的一侧设有第二基板28。为了能够使图像转换成3D模式，双稳态液晶层26上设有第一切换单元21和第二切换单元22两种切换单元，第一切换单元21和第二切换单元22间隔分布。第一切换单元21和第二切换单元22具有两种能够相互转化的状态，两种状态分别为初始状态和偏振状态，初始状态下通过偏振态转换器件2观测到的图像不变，偏振状态下通过偏振态转换器件2观测到的图像的偏振态会发生1/4波片左旋、1/4波片右旋或1/2波片旋转状态，使得偏振态转换器件2有2D模式和3D模式。当处于2D模式时，第一切换单元21和第二切换单元22都处于初始状态，图像不发生偏振；当切换到3D模式时，第一切换单元21和第二切换单元中的一个或两个处于偏振状态，使得通过第一切换单元21和第二切换单元22的图像的偏振态相互垂直，形成3D模式的图像。安装时采用光学胶将本实施例的偏振态转换器件固定到Mini LED显示屏、Micro LED显示屏、OLED显示屏和PDP显示屏等非偏振光显示屏上，则可以实现在现有的非偏振光显示屏上可切换的显示2D和3D模式的图像。
本发明的可2D/3D切换的非偏振光显示屏及偏振态转换器件，在Mini LED一类的非偏振光显示屏上增设一个偏转态转换器件，偏转态转换器件中设有双稳态液晶层与取向层，并根据显示需要划分成两种不同的切换单元，使得显示图像切换单元被分割多个不同的部分，在显示3D图像时不同的切换单元能够呈现不同的偏振态，使得带着偏光式3D眼镜的观影者能够看到3D图像，并且可以根据使用需要在2D和3D显示之间来回切换；由于偏转态转换器件是直接安装在非偏振光显示屏上的，无需对原有非偏振光显示屏本身的结构作出任何改变，因此可以采用原有的生产技术，节省生产成本。
Claims (10)
1.一种可2D/3D切换的显示屏，其特征在于，包括非偏振光显示屏(1)和偏振态转换器件(2)，所述偏振态转换器件(2)固定在所述非偏振光显示屏(1)显示面板的出光侧；所述偏振态转换器件(2)上设有第一切换单元(21)和第二切换单元(22)两种切换单元，所述第一切换单元(21)和第二切换单元(22)分别设有两个以上且间隔分布，所述第一切换单元(21)和第二切换单元(22)具有两种能够相互转化的状态，所述两种状态分别为初始状态和偏振状态，所述初始状态下通过所述偏振态转换器件(2)观测到的非偏振光显示屏(1)上图像不变，所述偏振状态下通过所述偏振态转换器件(2)观测到的非偏振光显示屏(1)上图像的偏振态会发生1/4波片左旋、1/4波片右旋或1/2波片旋转状态，使得所述偏振态转换器件(2)有2D模式和3D模式，2D模式，第一切换单元(21)和第二切换单元(22)都处于初始状态，图像不发生偏振；3D模式，第一切换单元(21)和第二切换单元中的一个或两个处于偏振状态，使得通过第一切换单元(21)和第二切换单元(22)的图像的偏振态相互垂直，形成3D模式的图像。
2.如权利要求1所述的可2D/3D切换的显示屏，其特征在于，所述偏振态转换器件(2)包括设置在所述非偏振光显示屏(1)的出光侧的偏光片(24)，所述偏光片(24)远离非偏振光显示屏(1)的一侧设有第一基板(23)，所述第一基板(23)远离偏光片(24)的一侧设有第一取向层(25)，所述第一取向层(25)远离第一基板(23)的一侧设有双稳态液晶层(26)，所述双稳态液晶层(26)远离第一取向层(25)的一侧设有第二取向层(27)，所述第二取向层(27)远离双稳态液晶层(26)的一侧设有第二基板(28)。
3.如权利要求2所述的可2D/3D切换的显示屏，其特征在于，所述第一基板(23)和第一取向层(25)以及第二基板(28)和第二取向层(27)之间分别设有用于接收和传输信号的透明导电层，使得所述第一切换单元(21)或第二切换单元(22)在初始状态和1/2波片状态之间切换。
4.如权利要求3所述的可2D/3D切换的非偏振光显示屏，其特征在于，所述透明导电层采用metal mesh或ITO中的一种制成。
5.如权利要求2所述的可2D/3D切换的显示屏，其特征在于，所述第一基板(23)和第二基板(28)采用有机透明薄膜或无机透明基材制成。
6.如权利要求2所述的可2D/3D切换的显示屏，其特征在于，所述第一基板(23)和第二基板(28)采用COP塑料、PET塑料、PC塑料、苏打玻璃或钠钙玻璃中的一种制成。
7.如权利要求5所述的可2D/3D切换的显示屏，其特征在于，所述偏振态转换器件(2)上设有对基板材料导致的相位差进行补偿的相位差补偿膜，所述相位差补偿膜设置在第一基板(23)和第二基板(28)之间。
8.如权利要求1所述的可2D/3D切换的非偏振光显示屏，其特征在于，所述偏振态转换器件(2)上的切换单元与所述非偏振光显示屏(1)上像素对应划分，所述切换单元的划分与一个以上的像素行、像素列或者像素组中的一种对应，所述像素组由两个以上数量固定的像素组成。
9.如权利要求1所述的可2D/3D切换的显示屏，其特征在于，所述非偏振光显示屏(1)为Mini LED显示屏、Micro LED显示屏、OLED显示屏，PDP显示屏中的一种。
10.一种可2D/3D切换的偏振态转换器件，其特征在于，设有偏光片(24)，所述偏光片(24)的一侧设有第一基板(23)，所述第一基板(23)远离偏光片(24)的一侧设有第一取向层(25)，所述第一取向层(25)远离第一基板(23)的一侧设有双稳态液晶层(26)，所述双稳态液晶层(26)远离第一取向层(25)的一侧设有第二取向层(27)，所述第二取向层(27)远离双稳态液晶层(26)的一侧设有第二基板(28)；所述双稳态液晶层(26)上设有第一切换单元(21)和第二切换单元(22)两种切换单元，所述第一切换单元(21)和第二切换单元(22)间隔分布，所述第一切换单元(21)和第二切换单元(22)具有两种能够相互转化的状态，所述两种状态分别为初始状态和偏振状态，所述初始状态下通过所述偏振态转换器件(2)观测到的图像不变，所述偏振状态下通过所述偏振态转换器件(2)观测到的图像的偏振态会发生1/4波片左旋、1/4波片右旋或1/2波片旋转状态，使得所述偏振态转换器件(2)有2D模式和3D模式，2D模式，第一切换单元(21)和第二切换单元(22)都处于初始状态，图像不发生偏振；3D模式，第一切换单元(21)和第二切换单元中的一个或两个处于偏振状态，使得通过第一切换单元(21)和第二切换单元(22)的图像的偏振态相互垂直，形成3D模式的图像。
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