CN106292087A - 一种液晶光栅、显示装置及驱动方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种液晶光栅、显示装置及驱动方法，包括相对设置的第一基板和第二基板，设置于所述第一基板上的第一电极层，设置于所述第二基板上的第二电极层，所述第一基板和所述第二基板之间设置有液晶层，所述第一电极层具有多个第一电极区域，每个所述第一电极区域包括多个平行排布且采用并联方式连接的第一光栅电极，全部所述第一电极区域内的所述第一光栅电极均平行；所述第二电极层具有多个第二电极区域，每个所述第二电极区域包括多个平行排布且采用并联方式连接的第二光栅电极，全部所述第二电极区域内的所述第二光栅电极均平行。本发明还公开包括液晶光栅的显示装置以及驱动方法。

Description

一种液晶光栅、显示装置及驱动方法

技术领域

本发明涉及显示技术领域，具体而言，涉及一种液晶光栅、显示装置及驱动方法。

背景技术

目前，显示技术已从2D显示发展至3D显示。近几年，三维立体显示技术发展迅速，成为人们研究的热点，当前在医疗、广告、军事、展览、游戏等领域有重要的应用。

裸眼式立体显示是一种不借助辅助设备就可实现立体效果的显示技术，其具体实现方案是通过计算机软件将两幅模仿左右眼拍摄的图像处理合成后，通过物理分光技术，使人的左右眼分别看到左右眼的图像，通过大脑处理形成三维视觉效果。裸眼立体显示技术中，观看位置比较固定，观看者只能在立体观看区域内才能观看到比较合适的立体图像，因此当观看者不在该区域时，将会出现反视、重影、失真等情况，严重影响立体显示效果。同时，三维立体画面的效果受到其他因素的影响，会破坏图像的观赏性，严重影响视觉效果，引起观看者的不适应感。

液晶光栅是实现裸眼式立体显示的其中一种，采用液晶光栅是实现2D/3D切换的重要方法，液晶光栅主要包括：相对的上基板与下基板；位于上基板朝向下基板一面上的上电极层与位于下基板朝向上基板一面上的下电极层；填充于上基板与下基板对盒所构成的容纳空间内的液晶。在需要进行3D显示时，调节施加在液晶光栅上下电极层的电压，从而改变液晶分子的转向，使液晶光栅不同区域能够产生不同的相位延迟，具有类似相位延迟光学透镜的效果；在需要进行2D显示时，撤去施加在液晶光栅上的电压，从而液晶分子保持初始取向状态，不产生相位延迟，液晶光栅仅作为一平面透镜允许经过的光线全部通过。虽然，液晶光栅具备透光性好、与现有液晶显示屏的兼容性好，但是成本比较高，进行切换时液晶光栅响应速度变慢，2D/3D切换出现较大延迟。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种液晶光栅、显示装置及驱动方法，以力图解决或者至少缓解上面存在的问题。

第一方面，本发明的实施例提供一种液晶光栅，包括相对设置的第一基板和第二基板，设置于所述第一基板上的第一电极层，设置于所述第二基板上的第二电极层，所述第一基板和所述第二基板之间设置有液晶层：

所述第一电极层具有多个第一电极区域，每个所述第一电极区域包括多个平行排布且采用并联方式连接的第一光栅电极，全部所述第一电极区域内的所述第一光栅电极均平行；

所述第二电极层具有多个第二电极区域，每个所述第二电极区域包括多个平行排布且采用并联方式连接的第二光栅电极，全部所述第二电极区域内的所述第二光栅电极均平行。

可选地，在根据本发明的液晶光栅中，所述第一光栅电极和所述第二光栅电极异面垂直。

可选地，在根据本发明的液晶光栅中，位于同一个所述第一电极区域内的第奇数个所述第一光栅电极并联，第偶数个所述第一光栅电极并联；

位于同一个所述第二电极区域内的第奇数个所述第二光栅电极并联，第偶数个所述第二光栅电极并联。

可选地，在根据本发明的液晶光栅中，各个所述第一光栅电极之间的间隔相等，各个所述第二光栅电极之间的间隔相等。

可选地，在根据本发明的液晶光栅中，所述第一电极层设置于所述第一基板朝向所述第二基板的一侧，所述第二电极层设置于所述第二基板朝向所述第一基板的一侧。

可选地，在根据本发明的液晶光栅中，还包括第一偏光片和第二偏光片，所述第一偏光片设置于所述第一基板背离所述液晶层的一侧，所述第二偏光片设置于所述第二基板背离所述液晶层的一侧，所述第一偏光片与所述第二偏光片的光透过轴方向相互垂直。

可选地，在根据本发明的液晶光栅中，所述第一基板和所述第二基板之上均设置配向膜。

第二方面，本发明的实施例提供一种显示装置，包括显示面板，还包括如上的液晶光栅，所述液晶光栅设置于所述显示面板的出光侧。

可选地，在根据本发明的显示装置中，所述显示面板为液晶LCD显示屏、有机电致发光OLED显示屏、等离子体PDP显示屏、或阴极射线CRT显示器。

第三方面，本发明的实施例提供一种液晶光栅的驱动方法，用于驱动如上的液晶光栅，包括：

向所述第奇数个并联的第一光栅电极、所述第偶数个并联的第一光栅电极、所述第奇数个并联的第二光栅电极和所述第偶数个并联的第二光栅电极分别施加电压，在进行显示时，所述第一电极层和所述第二电极层之间形成耦合电场，所述耦合电场驱动液晶层进行偏转。

根据本发明的技术方案，通过对光栅电极施加不同的电信号，即实现二维显示模式，又实现三维显示模式，同时具备横向、竖向随意切换的功能。另外，在同一画面中同时实现局部二维/三维显示效果，有利于三维视频内容的开发，贴近消费者的使用需求。

为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1示出了本发明实施例所提供的一种液晶光栅的结构示意图；

图2示出了本发明实施例所提供的第一光栅电极排布示意图；

图3示出了本发明实施例所提供的第二光栅电极排布示意图；以及

图4a-4d分别实处了本发明实施例所提供的光栅图案的示意图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

图1示出了根据本发明的一个实施例的液晶光栅的结构图。如图1所示，该液晶光栅由上至下包括：第一偏光片110、第一基板120、液晶层130、第二基板140、第二偏光片150。

第一基板120和第二基板140相对设置，第一基板120和第二基板140之间设置有液晶层130。在第一基板120背离液晶层130的一侧可以设置有第一偏光片110，在第二基板140背离液晶层130的一侧可以设置有第二偏光片150。其中，第一偏光片110和第二偏光片150的光透过轴方向相互垂直。偏光片的全称是偏振光片，液晶显示器的成像必须依靠偏振光，所有的液晶都有前后两片偏振光片紧贴在液晶玻璃，组成总厚度1mm左右的液晶片。如果少了任何一张偏光片，液晶层都是不能显示图像的。

在第一偏光片110靠近第一基板120的一侧设置有第一衬底，在第二偏光片150靠近第二基板140的一侧设置有第二衬底。其中，第一基板120和第二基板140之上均设置配向膜，第一基板120和第二基板140上的配向膜一般设置在靠近液晶层130的一侧。

第一基板120上设置有第一电极层，第一电极层一般设置于第一基板120朝向第二基板140的一侧，第一电极层具有多个第一电极区域，每个第一电极区域包括多个平行排布且采用并联方式连接的第一光栅电极，全部第一电极区域内的第一光栅电极均平行。其中，位于同一个第一电极区域内的第奇数个第一光栅电极并联，第偶数个第一光栅电极并联。例如，参考图2，第一电极层为一个第一电极区域，第一电极区域包括5个第一光栅电极，第1、3、5个第一光栅电极并联，由列控制信号1控制，第2、4个第一光栅电极并联，由列控制信号2控制。

第二基板140上设置有第二电极层，第二电极层一般设置于第二基板140朝向第一基板120的一侧，第二电极层具有多个第二电极区域，每个第二电极区域包括多个平行排布且采用并联方式连接的第二光栅电极，全部第二电极区域内的第二光栅电极均平行。其中，位于同一个第二电极区域内的第奇数个第二光栅电极并联，第偶数个第二光栅电极并联。例如，参考图3，第二电极层包括2个第二电极区域，每个第二电极区域包括4个第二光栅电极，其中一个第二电极区域中的第1、3个第二光栅电极并联，由行控制信号1控制，上述第二电极区域中第2、4个第二光栅电极并联，由行控制信号2控制。另外一个第二电极区域中的第1、3个第二光栅电极并联，由行控制信号3控制，第二电极区域中第2、4个第二光栅电极并联，由行控制信号4控制。

不过应当理解，第一电极区域、第二电极区域的划分可以根据实际情况划分，位于第一电极区域的第一光栅电极、位于第二电极区域中的第二光栅电极的数目以及排布方向根据实际情况进行排布，上述示例仅仅是示意性的，应以实际情况为准。第一基板和第二基板可以为彩膜基板、阵列基板等，不过应当理解，本发明不受基板材质和功能的限制，所有可以实现第一基板和第二基板材质、功能的基板都在本发明的保护范围内。

根据一种实施方式，第一光栅电极和第二光栅电极一般为条状电极，第一电极层的所有的第一光栅电极和第二电极层的所有的第二光栅电极异面垂直。各个第一光栅电极之间的间隔相等，各个第二光栅电极之间的间隔相等。在一个实施例中，第一光栅电极的长度与第二光栅电极的宽度相等。

本发明还提供了一种显示装置，该显示装置包括显示面板，该显示面板包括2D显示屏和上述液晶光栅。其中，液晶光栅设置于2D显示屏的出光侧。该2D显示屏可以为液晶LCD显示屏、有机电致发光OLED显示屏、等离子体PDP显示屏、或阴极射线CRT显示器等，但不限于此。

本发明的实施例还提供了液晶光栅的驱动方法，向第奇数个并联的第一光栅电极、第偶数个并联的第一光栅电极、第奇数个并联的第二光栅电极和第偶数个并联的第二光栅电极分别施加电压，在进行显示时，第一电极层和第二电极层之间形成耦合电场，耦合电场驱动液晶层进行偏转。

根据一个实施例参考图2、3、4a-4d，假设该液晶光栅中条状电极的正负电极无电压差时，液晶层呈现透明状态。在二维模式下，列控制电信号1、2与行控制电信号1、2所施加的信号相同，液晶光栅为全透明(如图4a)。纵向三维模式下，列控制电信号1与行控制电信号1、2、3、4的所施加的电压信号均相同，与列控制电信号2所施加的电压形成电压差，液晶光栅形成图4b的栅图案。横向三维模式下，列控制电信号2与行控制电信号4的电信号相同，行控制电信号1与3的电信号相同，两种电信号形成电压差，液晶光栅形成如图4c的光栅图案。局部三维模式下，列控制电信号1、2与行控制电信号1、2、4的电信号相同，与行控制电信号3的电信号形成电压差，液晶光栅形成如图4d显示的上半部分区域光栅图案，下半部分透明。

根据本发明的技术方案，通过对光栅电极施加不同的电信号，既实现二维显示模式，又实现三维显示模式，同时具备横向、竖向随意切换的功能。另外，在同一画面中同时实现局部二维/三维显示效果，有利于三维视频内容的开发，贴近消费者的使用需求。

本发明实施例所提供的一种液晶光栅的显示装置可以为设备上的特定硬件或者安装于设备上的软件或固件等。本发明实施例所提供的装置，其实现原理及产生的技术效果和前述方法实施例相同，为简要描述，装置实施例部分未提及之处，可参考前述方法实施例中相应内容。所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，前述描述的***、装置和单元的具体工作过程，均可以参考上述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。

在本发明所提供的实施例中，应该理解到，所揭露装置和方法，可以通过其它的方式实现。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，又例如，多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个***，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些通信接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。

所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外，在本发明提供的实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。

所述功能如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释，此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

最后应说明的是：以上所述实施例，仅为本发明的具体实施方式，用以说明本发明的技术方案，而非对其限制，本发明的保护范围并不局限于此，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改或可轻易想到变化，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改、变化或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案的精神和范围。都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种液晶光栅，包括相对设置的第一基板和第二基板，设置于所述第一基板上的第一电极层，设置于所述第二基板上的第二电极层，所述第一基板和所述第二基板之间设置有液晶层，其特征在于：

所述第一电极层具有多个第一电极区域，每个所述第一电极区域包括多个平行排布且采用并联方式连接的第一光栅电极，全部所述第一电极区域内的所述第一光栅电极均平行；

所述第二电极层具有多个第二电极区域，每个所述第二电极区域包括多个平行排布且采用并联方式连接的第二光栅电极，全部所述第二电极区域内的所述第二光栅电极均平行。

2.如权利要求1所述的液晶光栅，其特征在于，所述第一光栅电极和所述第二光栅电极异面垂直。

3.如权利要求1或2所述的液晶光栅，其特征在于，位于同一个所述第一电极区域内的第奇数个所述第一光栅电极并联，第偶数个所述第一光栅电极并联；

位于同一个所述第二电极区域内的第奇数个所述第二光栅电极并联，第偶数个所述第二光栅电极并联。

4.如权利要求1或2所述的液晶光栅，其特征在于，各个所述第一光栅电极之间的间隔相等，各个所述第二光栅电极之间的间隔相等。

5.如权利要求1所述的液晶光栅，其特征在于，所述第一电极层设置于所述第一基板朝向所述第二基板的一侧，所述第二电极层设置于所述第二基板朝向所述第一基板的一侧。

6.如权利要求1所述的液晶光栅，其特征在于，还包括第一偏光片和第二偏光片，所述第一偏光片设置于所述第一基板背离所述第二基板的一侧，所述第二偏光片设置于所述第二基板背离所述第一基板的一侧，所述第一偏光片与所述第二偏光片的光透过轴方向相互垂直。

7.如权利要求6所述的液晶光栅，其特征在于，所述第一基板和所述第二基板之上均设置配向膜。

8.一种显示装置，包括显示面板，其特征在于，还包括如权利要求1至7任一项所述的液晶光栅，所述液晶光栅设置于所述显示面板的出光侧。

9.如权利要求8所述的显示装置，其特征在于，所述显示面板为液晶LCD显示屏、有机电致发光OLED显示屏、等离子体PDP显示屏、或阴极射线CRT显示器。

10.一种液晶光栅的驱动方法，用于驱动如权利要求1至7任一项所述的液晶光栅，其特征在于，包括：

向所述第奇数个并联的第一光栅电极、所述第偶数个并联的第一光栅电极、所述第奇数个并联的第二光栅电极和所述第偶数个并联的第二光栅电极分别施加电压，在进行显示时，所述第一电极层和所述第二电极层之间形成耦合电场，所述耦合电场驱动液晶层进行偏转。