CN202025132U - 一种相位差板立体显示装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种相位差板立体显示装置，用于解决现有相位差板立体显示装置中，非串扰3D显示区域角度较小的技术问题。本实用新型在显示面板和相位差板之间的距离h、像素显示区的高度a、垂直方向BM的宽度b、相位差板的相位延迟条纹的高度c都为固定的情况下，在相位差板或液晶盒两侧、或在显示面板左右两侧增加遮光条，使串扰光线相对于相位差板或液晶盒表面的出射角度减小，即以减小c或增大b的方式增大非串扰3D显示区域的角度。

Description

一种相位差板立体显示装置

技术领域

本实用新型涉及立体显示领域，尤其涉及一种相位差板立体显示装置。

背景技术

立体显示已经成为显示领域的一大趋势。而立体显示的根本原理就是视差产生立体，即使人的左眼看到左眼图片，右眼看到右眼图片。其中左右眼图片为有视差的一对立体图像对。

实现立体显示的方法之一是采用串行式，即在第一时刻，显示器显示左眼画面，此时只让观看者的左眼看到显示画面；第二时刻，显示器显示右眼画面，只让观看者的右眼看到显示画面，利用图像在人眼视网膜的暂留性，使人感觉到是左右眼同时看到了左右眼画面，从而产生立体感觉。

另外一种实现立体显示的方式是并行式，即在同一时刻，显示器上一部分像素显示左眼画面的内容，一部分像素显示右眼画面的内容，通过光栅，偏光眼镜等方式使一部分像素的显示只能被右眼看到，另一部分只能被左眼看到，从而产生立体的感觉.

偏光眼镜式立体显示是当今立体显示领域的一种主流技术，这种技术的基本结构就是在显示面板前安装一个可以调节出射光偏光方向的器件。这种器件可以是一块相位差板，也可以是一块液晶盒，或者其它可以调节不同像素出射光偏光方向的器件。相位差板立体显示的原理见图1所示。显示面板101上，一行显示右眼图，一行显示左眼图，在显示面板101前面放置一块相位差板(pattern retarder)102，一行λ/2延迟，一行0延迟，这样就可以使λ/2延迟的像素出射光的偏光方向旋转90度，这样，戴着左右眼偏振方向正交的偏光眼镜，就可以右眼只看到右眼像素发出的光，左眼只看到左眼像素发出的光，从而产生立体效果。

在数种偏光眼镜立体显示中，采用相位差板的技术又最受青睐。它的基本结构是在显示面板上精确对位后，贴附一块相位差板，利用相位差板上不同区域可以产生不同的相位延迟，从而使不同像素的光以不同偏振方向出射，观看者佩戴偏光眼镜就可以看到3D效果。

但采用相位差板这种3D显示技术有一个最大的缺点就是垂直方向上观看视角很小，图2用于说明这种3D显示技术的物理结构及其良好3D效果显示区域小的原理，如图2所示，显示面板101和相位差板102平行设置，之间的距离为h，显示面板101后侧为背光源103，该图以显示面板101上三个像素显示区为例说明，奇数行像素显示区111、113和偶数行像素显示区112之间为黑矩阵BM区域，a为像素显示区的高度，b为垂直方向BM的宽度，相位差板102的相位延迟条纹的高度为c，其中p＝a+b，且p为定值，为像素尺寸。

图2中奇像素显示区111在偶像素显示区112对应的相位差板102的相位延迟条纹中产生的串扰光线区域在光线L2和L4之间，像素显示区113在偶像素显示区112对应的相位差板102的相位延迟条纹中产生的串扰光线区域在光线L1和L3之间，其中，L2为垂直方向上奇像素显示区111下边与偶像素显示区112对应的相位差板102上的相位延迟条纹上边两点之间连线的延长线，以观看者的角度来看，L2即为奇像素显示区111在偶像素显示区112对应的相位差板102上的相位延迟条纹中产生的最大角度串扰光线，L4为对应的最小角度串扰光线。同理，L3为奇像素显示区113在偶像素显示区112对应的相位差板102上的相位延迟条纹中产生的最大角度串扰光线，L1为对应的最小角度串扰光线。图中两条虚线为偶像素显示区112在对应的相位差板102上的相位延迟条纹中产生的两条最大角度的显像光线。

针对偶像素显示区112来说，其非串扰显示区域为L2和L3之间θ角度标识的区域，其中θ角度可通过如下公式计算：

$\tan \frac{\mathrm{\θ}}{2}=\frac{2p+b-2c}{2h}$ 公式1

从图中可以看出，非串扰区域104的角度θ很小。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型的主要目的在于提供一种相位差板立体显示装置，用于解决现有相位差板立体显示装置中，非串扰3D显示区域角度较小的技术问题。

为达到上述目的，本实用新型的技术方案是这样实现的：

一种相位差板立体显示装置，该装置包括：

位于显示面板外侧的背光源；

由像素显示区和黑矩阵BM区组成的显示面板，所述像素显示区之间为所述黑矩阵BM区域；

与所述显示面板平面平行，由相位延迟条纹组成的相位差板；

用于增大非串扰区域显示角度的遮光条。

进一步地，所述遮光条位于相邻像素显示区在中心像素显示区对应相位差板上的相位延迟条纹中产生的串扰光线中的出射角度小于等于最大串扰光线出射角度的串扰光线位置上。

进一步地，所述遮光条所在平面与显示面板平面平行。

进一步地，所述遮光条位于相位差板内侧壁或外侧壁，相位延迟条纹之间的交接处；或位于显示面板内侧壁或外侧壁，像素显示区域与BM区的交接处；或位于相位差板和显示面板之间的介质中。

进一步地，所述相位差板为由液晶盒组成的液晶相位差板，或为光学相位差板。

进一步地，所述遮光条位于每个相位延迟条纹的上下位置。

本实用新型基于公式1，在显示面板和相位差板之间的距离h、像素显示区的高度a、垂直方向BM的宽度b、相位差板的相位延迟条纹高度c都为固定的情况下，在相位差板或液晶盒两侧、或在显示面板左右两侧增加遮光条，使串扰光线相对于相位差板的出射角度减小，即以减小c或增大b的方式增大非串扰3D显示区域的角度。

附图说明

图1为现有技术中相位差板立体显示的原理；

图2为现有技术中相位差板立体显示非串扰区形成原理示意图；

图3为本实用新型实施例1提供的立体显示装置结构示意图；

图4为本实用新型实施例2提供的立体显示装置的结构示意图；

图5为本实用新型实施例3提供的立体显示装置的结构示意图。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下举实施例并参照附图，对本实用新型进一步详细说明。

实施例1

图3为本实用新型实施例1提供的立体显示装置的结构示意图，该立体显示装置包括：

背光源103，用于提供显示光源，位于显示面板101的远离相位差板102的一侧；

显示面板101，由像素显示区和黑矩阵BM区组成，用于产生形成图像的像素显示区，像素显示区之间为BM区，像素显示区的高度为a，垂直方向BM区的宽度为b；背光源103产生的光线通过像素显示区着色后从相位差板102的相位延迟条纹中射出。

相位差板102，由产生的不同相位延迟条纹组成，用于对像素产生的光进行相位延迟，从而使不同像素的光以不同偏振方向出射。所述相位差板平面与所述显示面板平面平行。优选地，相位差板102可以是普通光学相位差板或由液晶盒组成的液晶相位差板，其作用原理相同。本实用新型不限制相位差板中相位延迟条纹之间的相位延迟值，可以是λ/2波长、λ/4波长或其它值。

遮光条108、109，为不透光材质制成，其所在平面与显示面板101平面平行或保持一定角度，用于遮挡串扰光线，增大非串扰区域204的显示角度。遮光条108、109位于相位差板102和显示面板101之间，相邻像素显示区(111、113)在中心像素显示区(112)对应相位差板102上的相位延迟条纹中产生的串扰光线中的出射角度小于等于最大串扰光线出射角度的串扰光线位置上(以图3为例，即在光线L2和L3上)；所述串扰光线的出射角度指图2中由x、y、z三个点构成的三角形的底边两个角，其顶角即为非串扰区域204，其中x至z这一条边对应像素显示区111在中心像素显示区112对应的相位延迟条纹中产生的出射角最大的一条光线，y至z这一条边对应像素显示区113在中心像素显示区112对应的相位延迟条纹中产生的出射角最大的一条光线。

所述遮光条108、109可以位于相位差板102内侧，相位延迟条纹之间的交接处；或位于显示面板101内侧，像素显示区域与BM区的交接处；或位于相位差板102和显示面板101之间的介质中；

需要说明的是，所述遮光条的数量需要与相位延迟条纹的数量相匹配，在每个相位延迟条纹的上下位置都需对应设置遮光条。

图3中，遮光条108、109分别位于像素显示区111在中心像素显示区112对应的相位差板102上的相位延迟条纹中产生的串扰光线中角度小于等于最大角度串扰光线L2的位置上，及像素显示区113在中心像素显示区112对应的相位差板102上的相位延迟条纹中产生的串扰光线中角度小于等于最大角度串扰光线L3的位置上，遮光条108和109分别遮住了L2和L2’之间的串扰光线和L3和L3’之间的串扰光线，在加入遮光条108、109后，使得通过相位延迟条纹的串扰光线角度变小，即原最大角度串扰光线分别从L2和L3的位置偏移到L2’和L3’的位置，从而使得非串扰区域204的角度变大。

每个遮光条的长度应当与相位延迟条纹长度相同，高度介于0到相位差板102的相位延迟条纹高度c之间，具体高度可根据在相位差板102和显示面板101之间的位置及应用环境要求进行设置。

实施例2

图4为本实用新型实施例2提供的立体显示装置的结构示意图，该立体显示装置也包括：背光源103、显示面板101、相位差板102、遮光条108和109，与实施例1不同的是，该实施例中，遮光条108、109的位置在相位差板102的外侧壁，位于相位延迟条纹之间的交接处，从上下两边遮住相位差板102上的相位延迟条纹的一部分，相当于减小相位延迟条纹的高度c，从而增大了非串扰区的显示角度。

实施例3

图5为本实用新型实施例3提供的立体显示装置的结构示意图，该立体显示装置也包括：背光源103、显示面板101、相位差板102、遮光条108和109，与实施例1不同的是，该实施例中，遮光条108、109的位置在显示面板101的外侧壁，像素显示区域与BM区的交接处，即背光源103一侧，遮住一部分进入像素显示区的光线，相当于增加垂直方向BM的宽度b，从而增大了非串扰区的显示角度。

以上所述，仅为本实用新型的较佳实施例而已，并非用于限定本实用新型的保护范围。

Claims (9)

1.一种相位差板立体显示装置，其特征在于，该装置包括：

位于显示面板外侧的背光源；

由像素显示区和黑矩阵BM区组成的显示面板，所述像素显示区之间为所述黑矩阵BM区域；

与所述显示面板平面平行，由相位延迟条纹组成的相位差板；

用于增大非串扰区域显示角度的遮光条。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，

所述遮光条位于相邻像素显示区在中心像素显示区对应相位差板上的相位延迟条纹中产生的串扰光线中的出射角度小于等于最大串扰光线出射角度的串扰光线位置上。

3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述遮光条所在平面与显示面板平面平行。

4.根据权利要求2或3所述的装置，其特征在于，

所述遮光条位于相位差板内侧壁或外侧壁，相位延迟条纹之间的交接处。

5.根据权利要求2或3所述的装置，其特征在于，

所述遮光条位于显示面板内侧壁或外侧壁，像素显示区域与BM区的交接处。

6.根据权利要求2或3所述的装置，其特征在于，

所述遮光条位于相位差板和显示面板之间的介质中。

7.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，

所述相位差板为由液晶盒组成的液晶相位差板。

8.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，

所述相位差板为光学相位差板。

9.根据权利要求2或3所述的装置，其特征在于，所述遮光条位于每个相位延迟条纹的上下位置。

Images