CN209265089U - 一种2d/3d可切换光学模组、显示面板及显示装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种2D/3D可切换光学模组、显示面板及显示装置。该2D/3D可切换光学模组包括：第一基板和第二基板，第一基板与第二基板相对设置；多个第一遮光衬垫，第一遮光衬垫位于第一基板靠近第二基板的一侧；多个隔垫物，隔垫物位于第一遮光衬垫远离第一基板的一侧；隔垫物用于支撑第一基板和第二基板，形成液晶的填充空间；隔垫物在第一基板上的垂直投影位于第一遮光衬垫在第一基板上的垂直投影内。本实用新型提供的2D/3D可切换光学模组，通过在第一基板和隔垫物之间设置第一遮光衬垫，并使隔垫物在第一基板上的垂直投影位于第一遮光衬垫在第一基板上的垂直投影内，利用第一遮光衬垫阻挡透过隔垫物的光线，可以降低隔垫物造成的显示不良现象。

Description

一种2D/3D可切换光学模组、显示面板及显示装置

技术领域

本实用新型实施例涉及立体显示技术领域，尤其涉及一种2D/3D可切换光学模组、显示面板及显示装置。

背景技术

随着立体显示技术的发展，同时具有2D和3D显示功能的2D/3D可切换显示装置应运而生，相对于单纯的2D显示装置或3D显示装置，2D/3D可切换显示装置更加受到用户的青睐。

通常，2D/3D可切换显示装置可以包括相对设置的两层基板以及位于两层基板之间的透镜层和液晶分子层，为了增强两层基板之间的抗压强度，可以在两层基板之间设置隔垫物，例如支撑柱等，利用支撑柱来实现对液晶盒厚的支撑。

但是，在3D模式时，光线透过支撑柱后在支撑柱与液晶的界面上会发生折射，导致不本应该进入左眼的光线可能折射入人的左眼，本不应该进入右眼的光线可能折射入人的右眼，从而产生一定的串扰，影响2D/3D可切换显示装置的显示效果。

实用新型内容

本实用新型提供一种2D/3D可切换光学模组、显示面板及显示装置，以提高2D/3D可切换显示装置的显示效果。

第一方面，本实用新型实施例提供了一种2D/3D可切换光学模组，包括：

第一基板和第二基板，所述第一基板与所述第二基板相对设置；

多个第一遮光衬垫，所述第一遮光衬垫位于所述第一基板靠近所述第二基板的一侧；

多个隔垫物，所述隔垫物位于所述第一遮光衬垫远离所述第一基板的一侧；所述隔垫物用于支撑所述第一基板和所述第二基板，形成液晶的填充空间；

所述隔垫物在所述第一基板上的垂直投影位于所述第一遮光衬垫在所述第一基板上的垂直投影内。

进一步地，沿垂直于所述第一基板的方向，所述第一遮光衬垫的厚度小于所述隔垫物的厚度。

进一步地，沿垂直于所述第一基板的方向，所述第一遮光衬垫的厚度与所述隔垫物的厚度的比值，小于或等于1/10。

进一步地，还包括透镜层和液晶分子层；

所述透镜层位于所述第二基板靠近所述第一基板的一侧；

所述液晶分子层位于所述透镜层和所述第二基板之间。

进一步地，所述第一基板背离所述第二基板的一侧为入光面，或所述第二基板背离所述第一基板的一侧为入光面。

进一步地，所述隔垫物和所述第一遮光衬垫的中心轴重合；所述隔垫物和所述第一遮光衬垫均沿中心轴呈轴对称。

进一步地，所述隔垫物包括相对的第一表面和第二表面；所述第一表面为远离所述第一遮光衬垫的表面；所述第二表面为所述隔垫物与所述第一遮光衬垫接触的表面；所述第一表面的面积小于所述第二表面的面积；

所述第一基板背离所述第二基板的一侧为入光面；沿垂直于所述第一基板的方向，所述隔垫物的厚度为h；所述第一表面的边缘在所述第一遮光衬垫上的垂直投影中到所述第一遮光衬垫的边缘的最小值为d；

h/d≥tanθ；其中，θ为30°。

进一步地，沿垂直于所述第一基板的方向，所述隔垫物的剖面形状为矩形或梯形；

沿平行于所述第一基板的方向，所述隔垫物的剖面形状为矩形、圆形或椭圆形。

进一步地，所述第一遮光衬垫的材料为黑色树脂材料；

所述隔垫物的材料为透明树脂材料。

进一步地，还包括多个第二遮光衬垫；所述第二遮光衬垫位于所述第二基板靠近所述第一基板的一侧；所述隔垫物在所述第二基板上的垂直投影位于所述第二遮光衬垫在所述第二基板上的垂直投影内。

第二方面，本实用新型实施例还提供了一种显示面板，包括上述第一方面任一项所述的2D/3D可切换光学模组。

第三方面，本实用新型实施例还提供了一种显示装置，包括上述第二方面所述的显示面板。

本实用新型提供的2D/3D可切换光学模组，通过在第一基板和隔垫物之间设置第一遮光衬垫，并使隔垫物在第一基板上的垂直投影位于第一遮光衬垫在第一基板上的垂直投影内，利用第一遮光衬垫阻挡透过隔垫物的光线，避免透过隔垫物的光线进入人眼，可以降低由于隔垫物造成的显示不良现象。

附图说明

图1是2D模式时现有的2D/3D可切换光学模组在无隔垫物和有隔垫物时的光线传播示意图；

图2是3D模式时现有的2D/3D可切换光学模组在无隔垫物和有隔垫物时的光线传播示意图；

图3是本实用新型实施例提供的2D/3D可切换光学模组的结构示意图；

图4是本实用新型实施例提供的另一2D/3D可切换光学模组的结构示意图；

图5是本实用新型实施例提供的隔垫物和第一遮光衬垫的侧视图；

图6是图5中的隔垫物和第一遮光衬垫的俯视图；

图7是本实用新型实施例提供的另一隔垫物和第一遮光衬垫的侧视图；

图8是本实用新型实施例提供的另一2D/3D可切换光学模组的结构示意图；

图9是本发明实施例提供的又一隔垫物和第一遮光衬垫的侧视图；

图10是本发明实施例提供的另一隔垫物和第一遮光衬垫的俯视图；

图11是本发明实施例提供的又一隔垫物和第一遮光衬垫的俯视图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本实用新型，而非对本实用新型的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本实用新型相关的部分而非全部结构。

图1是2D模式时现有的2D/3D可切换光学模组在无隔垫物和有隔垫物时的光线传播示意图。请参考图1，该2D/3D可切换光学模组包括相对设置的第一基板201和第二基板202，以及位于第一基板201和第二基板202之间的隔垫物203和液晶分子204。在3D显示时，由于液晶分子204的折射率通常与隔垫物203的折射率不同，光线经过隔垫物203后被折射的程度不同于光线经过液晶分子204后的被折射的程度。具体来说，请参考图1，在2D显示时经过隔垫物203后的光线与经过液晶分子204后的光线被折射的程度不同，导致隔垫物203所在区域的光线因发生折射光线路径发生改变，从而产生隔垫物203所在区域产生暗点。图2是3D模式时现有的2D/3D可切换光学模组在无隔垫物和有隔垫物时的光线传播示意图。请参考图2，在3D显示时，经过隔垫物203后的光线与经过液晶分子204后的光线被折射的程度不同，在经过隔垫物203折射后，可能会使原本不应该进入观看者的左眼的的光线进入观看者的左眼，以及使原本不应该进入观看者的右眼的的光线进入观看者的右眼，从而导致串扰产生，串扰影响2D/3D可切换光学模组的3D显示效果。图1和图2中虚线表示因经过隔垫物203发生折射导致光线路劲发生变化的光线。

进一步地，由于隔垫物203的折射率为固定值，如果选择与2D显示时的液晶分子204的折射率相同材料制作隔垫物203，虽然可以避免2D显示时的隔垫物暗点不良现象，但是仍然不能避免3D时的串扰问题。同理，如果选择与3D显示时的液晶分子204的折射率相同的材料制作隔垫物203，也无法避免2D显示时的隔垫物暗点不良现象。

有鉴于此，本实用新型实施例提供一种2D/3D可切换光学模组，以解决由于隔垫物造成的隔垫物暗点不良和串扰问题。

图3是本实用新型实施例提供的2D/3D可切换光学模组的结构示意图。具体地，请参考图3，该2D/3D可切换光学模组包括：第一基板101和第二基板102，第一基板101与第二基板102相对设置；多个第一遮光衬垫103，第一遮光衬垫103位于第一基板101靠近第二基板102的一侧；多个隔垫物104，隔垫物104位于第一遮光衬垫103远离第一基板101的一侧；隔垫物104用于支撑第一基板101和第二基板102，形成液晶的填充空间；隔垫物104在第一基板101上的垂直投影位于第一遮光衬垫103在第一基板上101的垂直投影内。

具体地，通过在第一基板101靠近第二基板102的一侧设置第一遮光衬垫103，在2D/3D可切换光学模组工作时，第一遮光衬垫103可以阻挡光线透过隔垫物104而入射至人眼。

图4是本实用新型实施例提供的另一2D/3D可切换光学模组的结构示意图。可选地，请参考图4，本实施例提供的2D/3D可切换光学模组还可以包括第二遮光衬垫108，第二遮光衬垫108位于第二基板102靠近第一基板101的一侧；隔垫物104在第二基板102上的垂直投影位于第二遮光衬垫108在第二基板102上的垂直投影内。

具体地，可以仅在第一基板101靠近第二基板102的一侧设置第一遮光衬垫103，也可以仅在第二基板102靠近第一基板101的一侧设置第二遮光衬垫108；或者，在有必要的情况下，还可以同时设置第一遮光衬垫103和第二遮光衬垫108，以更好地避免透过隔垫物104的光线进入人眼。

可选地，隔垫物104和第一遮光衬垫103的中心轴105重合；隔垫物104和第一遮光衬垫103均沿中心轴105呈轴对称。具体地，由于在形成隔垫物104和第一遮光衬垫103时，通常需要光刻和曝光工艺，当隔垫物104和第一遮光衬垫103的中心轴105重合时，便于掩模板进行对位。并且，在形成上述结构的隔垫物104和第一遮光衬垫103时，可以使用同一个掩模板。

可选地，沿垂直于第一基板101的方向，第一遮光衬垫103的厚度小于隔垫物104的厚度。

具体地，第一基板101和第二基板102之间的区域主要用于填充液晶分子，如果第一遮光衬垫103在垂直于第一基板101的方向上的厚度太大，则第一遮光衬垫103占据的第一基板101和第二基板102之间的空间较大，可能会降低可以灌注的液晶分子的量，进而导致2D/3D可切换光学模组的整体质量下降。

因此，可选地，可以尽量减小第一遮光衬垫103在垂直于第一基板101的方向上的厚度。示例性地，沿垂直于第一基板101的方向，第一遮光衬垫103的厚度与隔垫物104的厚度的比值，小于或等于1/10。通过设置厚度较小的第一遮光衬垫103，可以在提高遮光效果的同时，保证足够量液晶分子能够被灌注于第一基板101和第二基板102之间。

图5是本实用新型实施例提供的隔垫物和第一遮光衬垫的侧视图，图6是图5中的隔垫物和第一遮光衬垫的俯视图。可选地，请参考图5和图6，隔垫物104包括相对的第一表面114和第二表面124；第一表面114为远离第一遮光衬垫103的表面；第二表面124为隔垫物104与第一遮光衬垫103接触的表面；第一表面114的面积小于第二表面124的面积。图7是本实用新型实施例提供的另一隔垫物和第一遮光衬垫的侧视图。示例性地，请参考图3和图7，第一遮光衬垫103的尺寸的上限可以按照如下规则设置：第一基板101背离第二基板102的一侧为入光面；沿垂直于第一基板101的方向，隔垫物104的厚度为h；第一表面114的边缘在第一遮光衬垫103上的垂直投影中到第一遮光衬垫103的边缘的最小值为d；h/d≥tanθ；其中，θ为30°。具体地，当h/d＞tan30°时，图7中的角α的取值大于30°，对应的最大视角β小于120°；当h/d＝tan30°时，图7中的角α取最小值，此时，对应的最大视角β为180°-30°-30°＝120°，一般来说，最大视角β为120°时，可以满足2D/3D可切换光学模组的正常显示的需要，可满足一般消费级产品的需求。

需要说明的是，角α是指位于第一遮光衬垫103的中心轴同一侧的第一遮光衬垫103的边缘与隔垫物第一表面114的边缘的连线与第一基板101之间的夹角，在图7中，虚线1与第一遮光衬垫103组成的锐角，以及虚线2与第一遮光衬垫103组成的锐角均为角α。为了方便描述最大视角β，可将虚线2平移至虚线3所在的位置，虚线3与虚线1相交形成的锐角即是最大视角β，且β＝180°-2α，当α为30°时，可视角度β为120°。

还需要说明的是，当第二基板102背离第一基板101的一侧为入光面时，此时的第一遮光衬垫103更加靠近观察者的眼睛。因此，当第二基板102背离第一基板101的一侧为入光面时，设置尺寸较小的第一遮光衬垫103，就可以达到相同的遮光效果。

进一步地，请参考图4，如果第一遮光衬垫103位于第一基板101靠近第二基板102的一侧，同时第二遮光衬垫108位于第二基板102靠近第一基板101的一侧，且第一基板101背离第二基板102的一侧为入光面，可以使第一遮光衬垫103的尺寸大于第二遮光衬垫108的尺寸，以避免第二遮光衬垫108的遮光太大，影响2D/3D可切换光学模组的正常工作。此外，在平行于所述第一基板101所在的平面，第二遮光衬底108的尺寸应大于或等于隔垫物104与第二遮光衬垫108接触的面的尺寸。

图8是本实用新型实施例提供的另一2D/3D可切换光学模组的结构示意图。可选地，请参考图8，本实施例的2D/3D可切换光学模组还包括透镜层106和液晶分子层107；透镜层106位于第二基板102靠近第一基板101的一侧；液晶分子层107位于透镜层106和第二基板102之间。

具体地，液晶分子层107位于第一基板101和第二基板102之间，用于在3D显示时对光线形成折射。另外，在没有透镜层106的第一基板101的一侧形成第一遮光衬垫103，其工艺难度相对较小，比较容易实现。但这并不对本实用新型构成限制，可选地，在需要的情况下，也可以在透镜层106远离第二基板102的一侧设置第一遮光衬垫103。

可选地，第一基板101背离第二基板102的一侧为入光面，或第二基板102背离第一基板101的一侧为入光面。具体地，在2D/3D可切换光学模组的入光面的一侧可以设置光源，光源发出的光从入光面进入2D/3D可切换光学模组，经过第一基板101、液晶分子层107、透镜层106以及第二基板102等后出射。

尽管图4和图5的隔垫物均是第一表面的面积小于第二表面的面积的圆柱体，但这并不对隔垫物的结构构成限制。可选地，沿垂直于第一基板的方向，隔垫物的剖面形状为矩形或梯形；沿平行于第一基板的方向，隔垫物的剖面形状为矩形、圆形或椭圆形。

图9是本发明实施例提供的又一隔垫物和第一遮光衬垫的侧视图，图10是本发明实施例提供的另一隔垫物和第一遮光衬垫的俯视图，图11是本发明实施例提供的又一隔垫物和第一遮光衬垫的俯视图。具体地，请参考图9-图11，按照上述结构，本实施例提供的隔垫物104可以有很多种形状。当沿平行于第一基板的方向，隔垫物104的剖面形状为圆形时，隔垫物104可以是圆柱体、圆锥体或椭圆椎体等；示例性地，图9中的隔垫物104的形状为椭圆锥体。当沿垂直于第一基板的方向，隔垫物104的剖面形状为矩形，沿平行于第一基板的方向，隔垫物104的剖面形状为矩形时，隔垫物可以是底面为矩形的立方柱体结构，也可以是底面为六边形等多边形的柱体结构；示例性地，图10和图11分别给出了沿平行于第一基板方向的剖面为矩形和六边形的隔垫物104的俯视图。此外，当沿平行于第一基板的方向，隔垫物的剖面形状为椭圆形时，隔垫物还可以是底面为椭圆形的柱体结构。可以理解的是，当沿垂直于第一基板的方向，隔垫物104的剖面形状为梯形时，根据平行于第一基板的方向，隔垫物104的剖面是形状，还可以形成很多种其他结构的隔垫物104，此处不再一一列举。

可选地，第一遮光衬垫的材料为黑色树脂材料，隔垫物的材料为透明树脂材料。一般来说，当第一遮光衬垫和隔垫物同为树脂材料时，隔垫物与第一遮光衬垫之间的粘结力通常大于隔垫物与第一基板之间的粘结力；而第一遮光衬垫与第一基板之间的接触面积较大，因此，第一遮光衬垫与第一基板之间的粘结力也可以大于隔垫物与第一基板之间的粘结力。因此，通过设置面积较大的第一遮光衬垫，并选择合适的材料作为第一遮光衬垫和隔垫物，可以增强隔垫物与第一遮光衬垫，以及第一遮光衬垫和第一基板之间的粘结力。

基于同一发明构思，本实施例还提供了一种显示面板，该显示面板包括上述任意实施例所述的2D/3D可切换光学模组。可选地，该显示面板为2D/3D可切换显示面板。

本实用新型提供的显示面板，通过在第一基板和隔垫物之间设置第一遮光衬垫，并使隔垫物在第一基板上的垂直投影位于第一遮光衬垫在第一基板上的垂直投影内，利用第一遮光衬垫阻挡透过隔垫物的光线，避免透过隔垫物的光线进入人眼，可以降低由于隔垫物造成的显示不良现象。

基于同一发明构思，本实施例还提供了一种显示装置，该显示装置包括上述任意实施例所述的显示面板。可选地，该显示装置为平板或手机等产品。

本实用新型提供的显示装置，通过在第一基板和隔垫物之间设置第一遮光衬垫，并使隔垫物在第一基板上的垂直投影位于第一遮光衬垫在第一基板上的垂直投影内，利用第一遮光衬垫阻挡透过隔垫物的光线，避免透过隔垫物的光线进入人眼，可以降低由于隔垫物造成的显示不良现象。

注意，上述仅为本实用新型的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本实用新型不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本实用新型的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本实用新型进行了较为详细的说明，但是本实用新型不仅仅限于以上实施例，在不脱离本实用新型构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本实用新型的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (12)

1.一种2D/3D可切换光学模组，其特征在于，包括：

第一基板和第二基板，所述第一基板与所述第二基板相对设置；

多个第一遮光衬垫，所述第一遮光衬垫位于所述第一基板靠近所述第二基板的一侧；

多个隔垫物，所述隔垫物位于所述第一遮光衬垫远离所述第一基板的一侧；所述隔垫物用于支撑所述第一基板和所述第二基板，形成液晶的填充空间；

所述隔垫物在所述第一基板上的垂直投影位于所述第一遮光衬垫在所述第一基板上的垂直投影内。

2.根据权利要求1所述的2D/3D可切换光学模组，其特征在于，沿垂直于所述第一基板的方向，所述第一遮光衬垫的厚度小于所述隔垫物的厚度。

3.根据权利要求1所述的2D/3D可切换光学模组，其特征在于，沿垂直于所述第一基板的方向，所述第一遮光衬垫的厚度与所述隔垫物的厚度的比值，小于或等于1/10。

4.根据权利要求1所述的2D/3D可切换光学模组，其特征在于，还包括透镜层和液晶分子层；

所述透镜层位于所述第二基板靠近所述第一基板的一侧；

所述液晶分子层位于所述透镜层和所述第二基板之间。

5.根据权利要求1所述的2D/3D可切换光学模组，其特征在于，所述第一基板背离所述第二基板的一侧为入光面，或所述第二基板背离所述第一基板的一侧为入光面。

6.根据权利要求1所述的2D/3D可切换光学模组，其特征在于，所述隔垫物和所述第一遮光衬垫的中心轴重合；所述隔垫物和所述第一遮光衬垫均沿中心轴呈轴对称。

7.根据权利要求6所述的2D/3D可切换光学模组，其特征在于，

所述隔垫物包括相对的第一表面和第二表面；所述第一表面为远离所述第一遮光衬垫的表面；所述第二表面为所述隔垫物与所述第一遮光衬垫接触的表面；所述第一表面的面积小于所述第二表面的面积；

所述第一基板背离所述第二基板的一侧为入光面；沿垂直于所述第一基板的方向，所述隔垫物的厚度为h；所述第一表面的边缘在所述第一遮光衬垫上的垂直投影中到所述第一遮光衬垫的边缘的最小值为d；

其中，θ为30°。

8.根据权利要求1所述的2D/3D可切换光学模组，其特征在于，沿垂直于所述第一基板的方向，所述隔垫物的剖面形状为矩形或梯形；

沿平行于所述第一基板的方向，所述隔垫物的剖面形状为矩形、圆形或椭圆形。

9.根据权利要求1所述的2D/3D可切换光学模组，其特征在于，所述第一遮光衬垫的材料为黑色树脂材料；

所述隔垫物的材料为透明树脂材料。

10.根据权利要求1所述的2D/3D可切换光学模组，其特征在于，还包括多个第二遮光衬垫；所述第二遮光衬垫位于所述第二基板靠近所述第一基板的一侧；所述隔垫物在所述第二基板上的垂直投影位于所述第二遮光衬垫在所述第二基板上的垂直投影内。

11.一种显示面板，其特征在于，包括权利要求1-10任一项所述的2D/3D可切换光学模组。

12.一种显示装置，其特征在于，包括权利要求11所述的显示面板。