CN205608345U - 一种2d与3d可切换的柱状透镜单元及其显示器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供一种2D与3D可切换的柱状透镜单元及其显示器，所述柱状透镜单元包括：上电极层(1)和下电极层(5)，所述上电极层(1)和下电极层(5)通过框胶(6)连接在一起；柱镜膜层(2)，附着于所述上电极层(1)的下表面；所述柱镜膜层(2)与下电极层(5)之间的空隙灌注有液态溶剂(3)，所述液态溶剂(3)中分散有透明电泳粒子(4)；若干阻隔板(7)，设置在所述柱镜膜层(2)和所述下电极层(5)之间，用于将所述透明电泳粒子(4)分隔在各个小区间内。本实用新型相较于现有技术采用液晶变换折射率的方案，具有结构简单、无毒环保、制造成本较低的优点，并且2D与3D转换的速度较快。
Description
技术领域
本实用新型涉及显示技术领域，具体涉及一种2D与3D可切换的柱状透镜单元及其显示器。
背景技术
目前市场上常见的3D显示器采用的是PDLC柱状透镜元件，2D与3D切换的基本原理是利用外部驱动电压使液晶偏转，进而调控柱状透镜元件的光学折射率，来实现2D与3D影像切换显示。
专利CN200780007667.2揭示了一种透镜单元，包括具有双折射电光材料(23)的透镜单元阵列。其中,双折射电光材料的折射率通过电场的有选择施加来切换。在2D模式中，光学透明层(21)具有与电光材料(23)相同的寻常折射率和非常折射率。在3D模式中，光学透明层(21)与电光材料(23)之间的透镜状边界处出现折射率变化。
专利CN201410332212.X揭示了一种2D与3D影像切换的柱镜单元，包括上透明基材和上ITO电极层，聚合物平凸透镜，PDLC平凹透镜，下ITO电极层和下透明基材，所述PDLC平凹透镜由复数个液晶微滴与聚合物材料构成。原理是由外部驱动电压V(f)驱动改变DFD-PDLC柱状透镜元件的光学折射率，在影像显示器的屏幕上实现2D与3D影像切换显示。
专利CN201510259371.6揭示了一种2D与3D可切换的显示器，包括2D屏和2D屏外表面的液晶盒，所述的液晶盒包括上部和下部，下部与2D屏连接，所述的上部包括上基底，上基底下表面覆有第一氧化铟锡导电膜，第一氧化铟锡导电膜另一侧面上有柱镜膜，柱镜膜表面有第一配向膜；所述的下部包括下 基底，下基底上表面附有第二氧化铟锡导电膜，第二氧化铟锡导电膜上表面附有第二配向膜；上部和下部通过框胶连接在一起；所述的第一配向膜和第二配向膜之间的空隙灌注液晶。其原理也是通过施加电压后，液晶在电压的作用下处于站直状态，这时偏振光经过液晶盒的折射率小于柱镜膜的折射率，因此，偏振光在出液晶盒后会产生偏折，实现对光的调制，达到3D显示效果。
但是由于液晶分子本身有毒，或多或少都会有部分残留在表面，不够环保，而且且液晶价格较高，由此制备的显示装置成本较高，因此寻找一种既环保又经济的可替代液晶的3D显示方案成为急需解决的问题。
实用新型内容
本实用新型的一个目的提供一种经济、环保、高效的2D与3D可切换的柱镜单元，通过透明电泳粒子在电场作用下迁移达到2D与3D影像切换的目的。
本实用新型的另一目的，提供一种2D与3D可切换的含有上述柱镜单元的显示器，
为实现上述目的，本实用新型具体的技术方案为：
一种2D与3D可切换的柱状透镜单元，其特征在于，包括：
上电极层和下电极层；
柱镜膜层，附着于所述上电极层的下表面；所述柱镜膜层设置有柱镜。
所述柱镜膜层与下电极层之间的空隙灌注有液态溶剂，所述液态溶剂(3)中分散有透明电泳粒子；
所述柱镜膜层的折射率为n1，所述液态溶剂的折射率为n2，所述透明电泳粒子的折射率为n3，其中，n1＝n3，n1≠n2；
若干阻隔板，设置在所述柱镜膜层和所述下电极层之间，用于将所述透明 电泳粒子分隔在各个小区间内。
进一步的，所述阻隔板沿所述柱镜的延伸方向或排列方向成平行排列。
进一步的，所述阻隔板沿所述柱镜的延伸方向和排列方向垂直交叉成栅格状排列。
进一步的，所述阻隔板两端分别连接于所述柱镜膜层和所述下电极层的上表面。
优选的，所述阻隔板的高度为h，所述柱镜的高度为h1，其中h＞h1。
优选的，所述阻隔板的厚度为w，所述柱镜的宽度为w1，其中w1/100≤w≤w1/10。
设柱镜的排列方向为X方向，柱镜的延伸方向为Y方向，X方向和Y方向为同一个平面，则柱镜的高度方向为另一个平面的Z方向；阻隔板的高度方向与柱镜的高度方向一致。
阻隔板的作用在于将透明电泳粒子分隔在各个小区间内，在施加电场使得透明电泳粒子迁移沉积时更为有序、快速，从而使得2D-3D转换速度快。
进一步的，还包括外部电源，电性连接至所述上电极层和下电极层，藉由电压V施加电场驱动所述透明电泳粒子进行迁移，达到切换2D模式与3D模式的目的。
进一步的，在2D模式中，透明电泳粒子向所述柱镜膜层一侧迁移，直至填平所述柱镜膜层之间的凹陷，所述透明电泳粒子和所述柱镜膜层形成一个平面层；
在3D模式中，透明电泳粒子向所述下电极层一侧迁移，直至沉积在所述下 电极层的上表面。
进一步的，所述上电极层和下电极层为透明的导电层。
进一步的，所述透明电泳粒子为纳米级的电泳粒子。
进一步的，所述上电极层和下电极层通过框胶连接在一起，框胶既可以起
到连接上电极层和下电极层，也可以起到密封液态溶剂的作用。
一种2D与3D可切换的显示器，包括如上所述的柱状透镜单元。
一种控制显示器进行2D和3D切换的方法，所述显示器包括上述的柱状透镜单元，该方法包括：
在2D模式下，电压V施加第一电场驱动透明电泳粒子向所述柱镜膜层一侧迁移，直至填平所述柱镜之间的凹陷，所述透明电泳粒子和所述柱镜膜层形成一个整体的透明的平面层，由于n1＝n3，光线不会产生偏折，此时为2D显示状态；
在3D模式下，电压V施加第二电场驱动透明电泳粒子向所述下电极层一侧迁移，直至沉积在所述下电极层的上表面，光线经过柱镜膜层和液态溶剂，由于n1≠n2，光线会产生偏折，实现对光的调制，此时为3D显示状态；
所述第一电场和第二电场的正负极相反。
进一步的，所述上电极层和下电极层为透明的导电层，所述透明电泳粒子为透明粒子；所述上电极层和下电极层通过框胶连接在一起。
有益效果：
本实用新型提供的一种2D与3D可切换的柱状透镜单元及其显示器，相较于现有技术采用液晶变换折射率的方案，具有结构简单、无毒环保、制造成本较低的优点，并且2D与3D转换的速度较快。
附图说明：
下面结合结构示意图及实施例对本实用新型进一步说明。
图1示出了本实用新型所述柱状透镜单元的结构示意图；
图2示出了本实用新型所述柱状透镜单元在2D模式下的结构示意图；
图3示出了本实用新型所述柱状透镜单元在3D模式下的结构示意图；
图4示出了本实用新型所述柱镜膜层的结构示意图；
其中，1、上电极层，2、柱镜膜层，3、液态溶剂，4、透明电泳粒子，5、下电极层，6、框胶，7、阻隔板，21、柱镜。
具体实施方式：
为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
实施例
如图1～图4所示：一种2D与3D可切换的柱状透镜单元，包括：
上电极层1和下电极层5，所述上电极层1和下电极层5通过框胶6连接在一起；柱镜膜层2，柱镜膜层2上设有柱镜21，附着于所述上电极层1的下表面，柱镜膜层2上设有柱镜21；所述柱镜膜层2与下电极层5之间的空隙灌注有液态溶剂3，所述液态溶剂3中分散有透明电泳粒子4；
框胶6既可以起到连接上电极层1和下电极层5，也可以起到密封液态溶剂3的作用。
所述柱镜膜层2的折射率为n1，所述液态溶剂3的折射率为n2，所述透明电泳粒子4的折射率为n3，其中，n1＝n3，n1≠n2；
若干阻隔板7，设置在所述柱镜膜层2和所述下电极层5之间，用于将所述透明电泳粒子4分隔在各个小区间内。
进一步的，所述阻隔板7沿所述柱镜21的延伸方向或排列方向成平行排列。
在本实用新型另一优选实施例中，所述阻隔板7沿所述柱镜21的延伸方向和排列方向垂直交叉成栅格状排列。
进一步的，所述阻隔板7两端分别连接于所述柱镜膜层2和所述下电极层5的上表面。
优选的，所述柱镜21的高度h1＝30μm，宽度w1＝100μm，所述阻隔板7的高度为h＝40μm，所述阻隔板7的厚度为w＝1μm。
在本实用新型另一优选实施例中，所述柱镜21的高度h1＝50μm，宽度w1＝100μm，所述阻隔板7的高度为h＝80μm，所述阻隔板7的厚度为w＝10μm。
在本实用新型另一优选实施例中，所述柱镜21的高度h1＝50μm，宽度w1＝100μm，所述阻隔板7的高度为h＝100μm，所述阻隔板7的厚度为w＝50μm。
如图4所示：上述各实施例中，柱镜的排列方向为X方向，柱镜的延伸方向为Y方向，X方向和Y方向为同一个平面，则柱镜的高度方向为另一个平面的Z方向；阻隔板的高度方向与柱镜的高度方向一致。
还包括外部电源，电性连接至所述上电极层1和下电极层5，藉由电压V施加电场驱动所述透明电泳粒子4进行迁移，达到切换2D模式与3D模式的目的。
在2D模式中，透明电泳粒子4向所述柱镜膜层2一侧迁移，直至填平所述 柱镜膜层2之间的凹陷，所述透明电泳粒子4和所述柱镜膜层2形成一个平面层；
在3D模式中，透明电泳粒子4向所述下电极层5一侧迁移，直至沉积在所述下电极层5的上表面。
优选的，所述上电极层1和下电极层5为透明的ITO导电层。
优选的，所述透明电泳粒子4为纳米级大小的电泳粒子，粒径为20nm。
实施例中控制显示器进行2D和3D切换的方法，所述显示器包括上述的柱状透镜单元，该方法包括：
如图2所示：在2D模式下，电压V施加第一电场驱动透明电泳粒子4向所述柱镜膜层2一侧迁移，直至填平所述柱镜膜层2之间的凹陷，所述透明电泳粒子4和所述柱镜膜层2形成一个整体的透明的平面层，由于n1＝n3，光线经过一个整体为平面的柱镜单元时不会产生偏折，此时为2D显示状态；第一电场的含义为上电极层1为正极，下电极层5为负极。
如图3所示：在3D模式下，电压V施加第二电场驱动透明电泳粒子4向所述下电极层5一侧迁移，直至沉积在所述下电极层5的上表面，光线经过柱镜膜层2和液态溶剂3时，由于n1≠n2，光线会产生偏折，实现对光的调制，此时为3D显示状态。第二电场的含义为上电极层1为负极，下电极层5为正极。
透明电泳粒子4被阻隔板7分隔在各自的小区间内，在迁移的时候可以互相不受干扰，沉积速度快，从而可以加快2D模式和3D模式的转换速度。
以上所述仅为实用新型的较佳实施例，并不限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。企图据以对本实用新型作任何形式上之限制，是以，凡有 在相同之实用新型精神下所作有关本实用新型之任何修饰或变更，皆仍应包括在本实用新型意图保护之范畴。
Claims (12)
1.一种2D与3D可切换的柱状透镜单元，其特征在于，包括：
上电极层(1)和下电极层(5)；
柱镜膜层(2)，附着于所述上电极层(1)的下表面，所述柱镜膜层(2)设置有柱镜(21)；
所述柱镜膜层(2)与下电极层(5)之间的空隙灌注有液态溶剂(3)，所述液态溶剂(3)中分散有透明电泳粒子(4)；
所述柱镜膜层(2)的折射率为n1，所述液态溶剂(3)的折射率为n2，所述透明电泳粒子(4)的折射率为n3，其中，n1＝n3，n1≠n2；
若干阻隔板(7)，设置在所述柱镜膜层(2)和所述下电极层(5)之间，用于将所述透明电泳粒子(4)分隔在各个小区间内。
2.根据权利要求1所述的2D与3D可切换的柱状透镜单元，其特征在于，所述阻隔板(7)沿所述柱镜(21)的延伸方向或排列方向成平行排列。
3.根据权利要求1所述的2D与3D可切换的柱状透镜单元，其特征在于，所述阻隔板(7)沿所述柱镜(21)的延伸方向和排列方向垂直交叉成栅格状排列。
4.根据权利要求2或3所述的2D与3D可切换的柱状透镜单元，其特征在于，所述阻隔板(7)两端分别连接于所述柱镜膜层(2)和所述下电极层(5)的上表面。
5.根据权利要求1所述的2D与3D可切换的柱状透镜单元，其特征在于，所述阻隔板(7)的高度为h，所述柱镜(21)的高度为h1，其中h＞h1。
6.根据权利要求1所述的2D与3D可切换的柱状透镜单元，其特征在于，所述阻隔板(7)的厚度为w，所述柱镜(21)的宽度为w1，其中w1/100≤w≤ w1/10。
7.根据权利要求1所述的2D与3D可切换的柱状透镜单元，其特征在于还包括外部电源，电性连接至所述上电极层(1)和下电极层(5)，藉由电压V施加电场驱动所述透明电泳粒子(4)进行迁移，达到切换2D模式与3D模式的目的。
8.根据权利要求1所述的2D与3D可切换的柱状透镜单元，其特征在于，在2D模式中，透明电泳粒子(4)向所述柱镜膜层(2)一侧迁移，直至填平所述柱镜(21)之间的凹陷，所述透明电泳粒子(4)和所述柱镜膜层(2)形成一个平面层；
在3D模式中，透明电泳粒子(4)向所述下电极层(5)一侧迁移，直至沉积在所述下电极层(5)的上表面。
9.根据权利要求1所述的2D与3D可切换的柱状透镜单元，其特征在于，所述上电极层(1)和下电极层(5)为透明的导电层。
10.根据权利要求1所述的2D与3D可切换的柱状透镜单元，其特征在于，所述透明电泳粒子(4)为纳米级的电泳粒子。
11.根据权利要求1所述的2D与3D可切换的柱状透镜单元，其特征在于，所述上电极层(1)和下电极层(5)通过框胶(6)连接在一起。
12.一种2D与3D可切换的显示器，其特征在于，包括权利要求1～11任一项所述的2D与3D可切换的柱状透镜单元。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201620243865.5U CN205608345U (zh) | 2016-03-28 | 2016-03-28 | 一种2d与3d可切换的柱状透镜单元及其显示器 |
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| Publication Number | Publication Date |
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| CN205608345U true CN205608345U (zh) | 2016-09-28 |
Family
ID=56964696
Family Applications (1)
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| CN201620243865.5U Active CN205608345U (zh) | 2016-03-28 | 2016-03-28 | 一种2d与3d可切换的柱状透镜单元及其显示器 |
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| CN (1) | CN205608345U (zh) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105676518A (zh) * | 2016-03-28 | 2016-06-15 | 张家港康得新光电材料有限公司 | 2d与3d可切换的柱状透镜单元及其显示器 |
| WO2017166852A1 (zh) * | 2016-03-28 | 2017-10-05 | 张家港康得新光电材料有限公司 | 2d与3d可切换的柱状透镜单元及其显示器 |
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2016
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