CN112782866A - 一种3d显示器及3d显示系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种3D显示器及3D显示系统，包括显示器和相位差补偿器件，所述相位差补偿器件设置在所述显示器的出光侧，所述相位差补偿器件设有相位差补偿膜，所述相位差补偿膜包括第一像素单元和第二像素单元，所述第一像素单元和第二像素单元分别设有一个以上且间隔设置，使得所述显示器发出的光形成间隔分布且偏振方向相互垂直的两种线偏振光。本发明的3D显示器及3D显示系统，在现有的显示器上增加一个结构简单的相位差补偿器件，使得显示器能够显示出间隔分布的两种偏正光，在显示2D影像时直接肉眼观看可以看到正常显示的2D影像，当显示3D影像时戴上相应的偏光眼镜又可以看到3D影像。

Description

一种3D显示器及3D显示系统

技术领域

本发明涉及3D显示技术领域，具体涉及一种3D显示器及3D显示系统。

背景技术

目前影院使用的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，可视角度小，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。而在显示器领域，由于偏光眼镜式3D显示技术需要显示器能够发出不同的偏振光，需要对现有的显示器面板整体结构进行改造，会造成生产成本增加，在家用显示器领域使用偏光眼镜式3D显示技术的并不多。

发明内容

针对上述提到的现有技术中偏振眼镜式3D显示器需要对显示器面板进行重新设计，生产成本提高的问题，本发明提供一种3D显示器，在现有的显示器上增加一个结构简单的相位差补偿器件，使得显示器能够显示出间隔分布的两种偏正光，在显示2D影像时直接肉眼观看可以看到正常显示的2D影像，当显示3D影像时戴上相应的偏光眼镜又可以看到3D影像。

本发明解决其技术问题采用的技术方案是：一种3D显示器，包括显示器和相位差补偿器件，所述相位差补偿器件设置在所述显示器的出光侧，所述相位差补偿器件设有相位差补偿膜，所述相位差补偿膜包括第一像素单元和第二像素单元，所述第一像素单元和第二像素单元分别设有一个以上且间隔设置，所述第一像素单元的偏振方向为nπ/2，所述第二像素单元的偏振方向为(n+1) π/2，其中n为大于等于1的整数，使得所述第一像素单元的偏振方向和第二像素单元的偏振方向垂直，所述显示器发出的光形成间隔分布且偏振方向相互垂直的两种线偏振光；每个所述第一像素单元或第二像素单元分别与所述显示器上指定数量的行、列或个子像素对应。

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3D显示器，所述显示器为非偏振光显示器，所述相位差补偿器件设有偏光片，所述偏光片设置在所述相位差补偿膜和显示器之间。

如上所述的一种3D显示器，所述相位差补偿器件利用光学胶固定在所述显示器的出光侧。

如上所述的一种3D显示器，所述显示器为Mini LED显示器、Micro LED 显示器、OLED显示器，PDP显示器中的一种。

如上所述的一种3D显示器，所述相位差补偿膜采用光固化液晶按照不同的像素单元直接涂布在所述显示器上制成。

如上所述的一种3D显示器，所述相位差补偿膜采用透明的光学材料拉伸而成，所述光学材料为PC光学材料、PET光学材料、COP光学材料或PMMI光学材料中的一种。

如上所述的一种3D显示器，所述相位差补偿器件设有基板，所述设置在所述相位差补偿膜远离所述显示器的一侧。

一种3D显示系统，包括如权利要求1-9任一所述的3D显示器和与所述3D 显示器配合的偏光3D眼镜，所述偏光3D眼镜包括两个偏振方向不同的偏光镜片，其中一个偏光镜片的偏振方向与第一像素单元的偏振方向一致，另一个偏光镜片的偏振方向与第二像素单元的偏振方向一致。

本发明的有益效果是：本发明的3D显示器在原有的显示器基础上增加相位差补偿器件，相位差补偿器件中设有相位差补偿膜，相位差补偿膜设有两种不同的像素单元，能够使显示器发出的光形成间隔分布而且偏振方向相互垂直的两种线偏振光，当用户需要观看3D图像时，只需要带上配套的偏光眼镜，对一般2D图像的显示没有任何影响；而且本发明的相位差补偿器件结构简单，生产和安装方便，不需要对显示器本身的结构进行改造，只要与偏光眼镜配合，就能够得到3D显示的效果，节省生产和使用的成本。

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3D显示器实施例一的剖面结构示意图；

图2为本发明的3D显示器实施例一中相位差补偿器件的第一像素单元和第二像素单元的分布示意图；

图3为本发明的3D显示器实施例二的剖面结构示意图；

图4为本发明的3D显示器实施例二中相位差补偿器件的第一像素单元和第二像素单元的分布示意图；

图中，1、显示器，2、相位差补偿器件，21、相位差补偿膜，211、第一像素单元，212、第二像素单元，22、偏光片，23、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。

本发明的3D显示器实施例一参照图1-2所示，包括显示器1和相位差补偿器件2。所述显示器1为非偏振光显示器，在本实施例中采用Mini LED显示器，在具体生产使用中可以采用Mini LED显示器、Micro LED显示器、OLED显示器，PDP显示器中的一种。所述相位差补偿器件2设置在所述显示器1的出光侧，本实施例中，所述相位差补偿器件2包括偏光片22和相位差补偿膜21，所述偏光片22设置在所述相位差补偿膜21和显示器1之间。所述相位差补偿膜 21包括第一像素单元211和第二像素单元212，所述第一像素单元211和第二像素单元212分别设有一个以上且间隔设置，所述第一像素单元211的偏振方向为nπ/2，所述第二像素单元212的偏振方向为(n+1)π/2，其中n为大于等于1的整数，使得所述第一像素单元211的偏振方向和第二像素单元212的偏振方向垂直，所述显示器1发出的光形成间隔分布且偏振方向相互垂直的两种线偏振光。每个所述第一像素单元211或第二像素单元212分别与所述显示器上指定数量的行、列或个子像素对应。在本实施例中，一个像素单元212与显示器1上相邻的两列子像素对应，相邻的两个像素单元分别为第一像素单元211 和第二像素单元212，使得第一像素单元211和第二像素单元212间隔设置，第一像素单元211的偏转方向为π，第二像素单元的偏转方向为3/2π，第一像素单元211和第二像素单元212的偏振方向相互垂直，显示器1发出的光分别经过第一像素单元211和第二像素单元212后发生偏转，形成间隔分布且偏振方向相互垂直的两种线偏振光。

为了使得相位差补偿器件2能够牢固的固定在显示器1上，本实施例中，所述相位差补偿器件2利用光学胶固定在所述显示器1的出光侧。此外，为了不影响显示效果，光学胶的厚度应该控制在0.5mm以内，本实施例中所述光学胶的厚度为0.05mm，而且光学胶与显示器1的子像素重叠的部分采用透明的光学胶，其余部分采用黑色光学胶。

在本实施例中，所述相位差补偿膜21利用铸膜法得到的透明PC光学材料拉伸而成，制作不同像素单元的PC材料拉伸方向不同，使得经过的光线向不同的方向偏转，得到间隔分布且偏振方向相互垂直的两种线偏振光。在实际生产过程中，相位差补偿膜21可以采用透明的光学材料拉伸而成，所述透明的光学材料可以是PC光学材料、PET光学材料、COP光学材料或PMMI光学材料中的一种，并根据不同偏振方向的需要决定拉伸方向。

为了保护相位差补偿膜22，本实施例中的相位差补偿器件2还设有基板23，基板23设置在所述相位差补偿膜21远离所述显示器1的一侧。

本实施例中的3D显示器利用相位差补偿器件2将从非偏振光显示器发出的光线变成偏振光，当用户需要观看3D影像时，只要带上与偏振光相配合的偏光眼镜就能够看到具有3D效果的影响，而在平时观看2D影像时，也丝毫不受影响。而且相位差补偿器件2无需用电，厚度也较小，不会对3D显示器的使用造成任何负担和影响。

本发明的3D显示器实施例二参照图3-4所示，包括显示器1和相位差补偿器件2，本实施例中显示器1采用偏振光显示器所述相位差补偿器件2设置在所述显示器1的出光侧，所述相位差补偿器件2设有相位差补偿膜21，所述相位差补偿膜21包括第一像素单元211和第二像素单元212，本实施例中所述第一像素单元211和第二像素单元212分别与所述显示屏上一组螺旋分布的子像素对应，使本实施例中第一像素单元211和第二像素单元212形成参照图4所示呈螺旋状间隔分布的像素单元。本实施例中，第一像素单元211的偏振角度为5/2π，第二像素单元212的偏振角度为3π，第一像素单元211和第二像素单元212的偏振方向相互垂直，显示器1发出的光分别经过第一像素单元211和第二像素单元212后发生偏转，形成间隔分布且偏振方向相互垂直的两种线偏振光，使得用户通过偏光眼镜能够观看到不同偏振角度的影像。

为了方便生产加工，本实施例中的相位差补偿膜21采用光固化液晶按照不同的像素单元直接涂布在所述显示器1上制成，相位差补偿膜21直接设置在所述显示器1出光侧上。为了防止相位差补偿膜21脱落，相位差补偿器件2设有基板23，所述基板23设置在所述相位差补偿膜21远离所述显示器1的一侧。

本实施例的3D显示器和与所述3D显示器配合的偏光3D眼镜能够组成3D 显示系统，所述偏光3D眼镜包括两个偏振方向不同的偏光镜片，其中一个偏光镜片的偏振方向与第一像素单元211的偏振方向一致，另一个偏光镜片的偏振方向与第二像素单元212的偏振方向一致。当用户观看3D影像时，带上所述偏光3D眼镜，一只眼睛通过与第一像素单元211的偏振方向一致的偏光镜片能够看到透过第一像素单元211的图像，另一只眼睛通过与第二像素单元212的偏振方向一致的镜片能够观看到透过第二像素单元212的图像，由于大脑的组合作用，用户看到的就会是3D的立体影像。

本发明的3D显示器在原有的显示器基础上增加相位差补偿器件，相位差补偿器件中设有相位差补偿膜，相位差补偿膜设有两种不同的像素单元，能够使显示器发出的光形成间隔分布而且偏振方向相互垂直的两种线偏振光，当用户需要观看3D图像时，只需要带上配套的偏光眼镜，对一般2D图像的显示没有任何影响；而且本发明的相位差补偿器件结构简单，生产和安装方便，不需要对显示器本身的结构进行改造，只要与偏光眼镜配合，就能够得到3D显示的效果，节省生产和使用的成本。

Claims (9)

1.一种3D显示器，其特征在于，包括显示器(1)和相位差补偿器件(2)，所述相位差补偿器件(2)设置在所述显示器(1)的出光侧，所述相位差补偿器件(2)设有相位差补偿膜(21)，所述相位差补偿膜(21)包括第一像素单元(211)和第二像素单元(212)，所述第一像素单元(211)和第二像素单元(212)分别设有一个以上且间隔设置，所述第一像素单元(211)的偏振方向为nπ/2，所述第二像素单元(212)的偏振方向为(n+1)π/2，其中n为大于等于1的整数，使得所述第一像素单元(211)的偏振方向和第二像素单元(212)的偏振方向垂直，所述显示器(1)发出的光形成间隔分布且偏振方向相互垂直的两种线偏振光；每个所述第一像素单元(211)或第二像素单元(212)分别与所述显示器上指定数量的行、列或个子像素对应。

2.如权利要求1所述的3D显示器，其特征在于，所述显示器(1)为非偏振光显示器，所述相位差补偿器件(2)设有偏光片(22)，所述偏光片(22)设置在所述相位差补偿膜(21)和显示器(1)之间。

3.如权利要求2所述的3D显示器，其特征在于，所述相位差补偿器件(2)利用光学胶固定在所述显示器(1)的出光侧。

4.如权利要求2所述的3D显示器，其特征在于，所述显示器(1)为Mini LED显示器、Micro LED显示器、OLED显示器，PDP显示器中的一种。

5.如权利要求1所述的3D显示器，其特征在于，所述显示器(1)为偏振光显示器(1)，所述相位差补偿膜(21)直接设置在所述显示器(1)出光侧上。

6.如权利要求1所述的3D显示器，其特征在于，所述相位差补偿膜(21)采用光固化液晶按照不同的像素单元直接涂布在所述显示器(1)上制成。

7.如权利要求1所述的3D显示器，其特征在于，所述相位差补偿膜(21)采用透明的光学材料拉伸而成，所述光学材料为PC光学材料、PET光学材料、COP光学材料或PMMI光学材料中的一种。

8.如权利要求1所述的3D显示器，其特征在于，所述相位差补偿器件(2)设有基板(23)，所述设置在所述相位差补偿膜(21)远离所述显示器(1)的一侧。

9.一种3D显示系统，其特征在于，包括如权利要求1-9任一所述的3D显示器和与所述3D显示器配合的偏光3D眼镜，所述偏光3D眼镜包括两个偏振方向不同的偏光镜片，其中一个偏光镜片的偏振方向与第一像素单元(211)的偏振方向一致，另一个偏光镜片的偏振方向与第二像素单元(212)的偏振方向一致。

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