CN203054398U - 液晶光栅及2d/3d立体显示装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种液晶狭缝光栅及2D/3D立体显示装置，其包括：第一玻璃基板；第二玻璃基板，其与第一玻璃基板上下叠合在一起；第一电极组，其设置在第一玻璃基板内表面；第二电极组，其设置在第二玻璃基板内表面。第二电极呈透明，第一电极划分为彼此以一定间隔分开的若干条形电极，且若干条形电极被分成若干个单元，各个单元相互独立，每个单元之内的所有电极都电性连接在一起。本实用新型的优点在于：实现2D与3D的同时呈现：通过将第一玻璃基板划分为若干个区域，彼此之间电性不导通，可以分别控制其中某一个或者某些区域，实现部分区域显示3D画面，部分区域显示2D画面的功能。本实用新型还公开了一种具有该液晶狭缝光栅的2D/3D立体显示装置。

Description

液晶光栅及2D/3D立体显示装置

技术领域

本实用新型涉及立体显示技术，具体是一种液晶狭缝光栅以及能同时兼容2D与3D的2D/3D立体显示装置。

背景技术

基于视差的自由立体显示技术相比色分、光分与时分等头戴式三维显示而言，由于在客观上摆脱了立体眼镜等附属设备的束缚，提高了观看的舒适度及拓宽了应用领域而受到广泛关注。视差屏障(parallaxbarrier)技术作为自由立体显示技术的一种，为便于实现2D 与3D的兼容，无论是前置屏障还是后置屏障，液晶狭缝光栅都得到了广泛的应用。

目前，液晶狭缝光栅搭配2D显示屏的裸眼3D显示技术实现了2D与3D的兼容，2D显示时液晶狭缝光栅上不施加电压具备高透过率，基本不影响2D显示屏亮度分辨率等特性； 3D显示时在液晶狭缝光栅上施加电压形成黑白相间的条纹，从而使人的左右眼观看到具备一定视差的图像；但是，目前的显示模式较为单一，即在液晶狭缝光栅上施加电压时只能全屏幕实现3D显示，不能在局部区域显示2D画面；当不在液晶狭缝光栅上施加电压时只能全屏幕观看到2D画面，也不能在局部实现3D显示。

现有的液晶狭缝光栅如图1a和图1b所示，100’，200’分别表示液晶狭缝光栅的第一、第二玻璃基板，101’表示液晶狭缝光栅的ITO电极，102’表示液晶狭缝光栅的周边电极，103’处无ITO电极，第二玻璃基板200’的表面为整面的ITO，作为公用电极之用。

如图2a和图2b所示，图2a为液晶狭缝光栅上第一、第二玻璃基板100’, 200’组立后的情况；图2b为3D显示模式下在电极上施加电压后，借助贴附在液晶狭缝光栅上第一、第二玻璃基板100’, 200’外表面且偏振方向互相垂直的上下偏光片形成的黑白相间条纹(图中上下偏光片未画出)。因此，当液晶狭缝光栅电极上施加电压时，整个屏幕呈现3D显示效果；当液晶狭缝光栅电极上不施加电压时，整个屏幕呈现2D显示效果，两种情况下都不能做到2D和3D在同一屏幕不同区域同时显示。

图3为狭缝光栅自由立体显示原理，通过在2D显示面板(如LCD，PDP，LED等)前置(或者后置)狭缝光栅，左眼只能看到左眼对应的影像，右眼则只能看到右眼对应的影像，由于左右眼同时观看到具有一定视差的影像而产生3D效果。若采用液晶狭缝光栅，在电极上施加电压时形成黑白相间的条纹即可观看3D影像，而不施加电压时液晶狭缝光栅不会产生黑色条纹，因此仍然观看到2D显示效果，在分辨率和亮度等方面基本上没有明显的影响，即通过液晶狭缝光栅可以实现2D与3D显示模式的兼容。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是提供一种能够实现2D与3D在同一个屏幕上同时分区域显示，即屏幕的部分区域显示2D画面，而其他区域显示3D画面的液晶狭缝光栅及具有该液晶狭缝光栅的2D/3D立体显示装置。

本实用新型采用以下技术方案解决上述技术问题的：一种液晶狭缝光栅，包括：第一玻璃基板；第二玻璃基板，其与第一玻璃基板上下叠合在一起；上偏光片，其贴附在第一玻璃基板的外表面；下偏光片，其贴附在第二玻璃基板的外表面；第一电极组，其设置在第一玻璃基板内表面；第二电极组，其设置在第二玻璃基板内表面；以及液晶材料，其封装在第一、二电极组之间；其中，第二电极呈透明，第一电极划分为彼此以一定间隔分开的若干条形电极，且若干条形电极被分成若干个单元，各个单元相互独立，每个单元之内的所有电极都电性连接在一起。

作为上述方案的进一步改进，各个单元内的条形电极数目相同或者不同，若干条形电极形成矩阵结构。

作为上述方案的进一步改进，若干条形电极相互平行。

或者为了减小串扰和平衡色差等，也可以将第一玻璃基板上的条形电极按照一定角度倾斜放置。

本实用新型还涉及一种2D/3D立体显示装置，其安装有液晶狭缝光栅，该液晶狭缝光栅包括：第一玻璃基板；第二玻璃基板，其与第一玻璃基板上下叠合在一起；上偏光片，其贴附在第一玻璃基板的外表面；下偏光片，其贴附在第二玻璃基板的外表面；第一电极组，其设置在第一玻璃基板内表面；第二电极组，其设置在第二玻璃基板内表面；以及液晶材料，其封装在第一、二电极组之间；其中，第二电极呈透明，第一电极划分为彼此以一定间隔分开的若干条形电极，且若干条形电极被分成若干个单元，各个单元相互独立，每个单元之内的所有电极都电性连接在一起。

作为上述方案的进一步改进，各个单元内的条形电极数目相同或者不同，若干条形电极形成矩阵结构。

作为上述方案的进一步改进，若干条形电极相互平行。

或者为了减小串扰和平衡色差等，也可以将第一玻璃基板上的条形电极按照一定角度倾斜放置。

本实用新型的优点在于：实现2D与3D的同时呈现：通过将第一玻璃基板划分为若干个区域，彼此之间电性不导通，可以分别控制其中某一个或者某些区域，实现部分区域显示3D画面，部分区域显示2D画面的功能。

附图说明

图1a和图1b分别是现有液晶狭缝光栅的第一、二玻璃基板结构图。

图2a是现有的第一、二玻璃基板组立后的示意图。

图2b是图2a在3d显示模式下呈现出黑白相间条纹示意图。

图3是狭缝光栅自由立体显示原理图。

图4a和图4b分别是本实用新型液晶狭缝光栅的第一、二玻璃基板结构图。

图5是垂直方向液晶狭缝光栅局部区域3D显示效果图。

图6是特殊情况下的驱动选取示意图。

图7是能同时兼容2D与3D显示的水平方向液晶狭缝光栅。

图8是水平方向液晶狭缝光栅局部区域3D显示效果图。

具体实施方式

1). 能同时兼容2D与3D显示的垂直方向液晶狭缝光栅：图4a和图4b所示，为本实用新型能同时兼容2D与3D显示的垂直方向液晶狭缝光栅的部分结构示意图，其中100为液晶狭缝光栅的第二玻璃基板，200为液晶狭缝光栅的第一玻璃基板。其中，101为沉积在第二玻璃基板100上的整面导电玻璃ITO（铟锡氧化物）或者IZO（铟锌氧化物）等，201为制作在第一玻璃基板200表面的条形电极(ITO, IZO等)，202区域为非电极区。图4b中，第一玻璃基板200上的条形电极201被分为6个区域，分别为A，B，C，D，E，F，各个区域相互独立，但在每个区域之内所有电极都连接在一起。

图5形象地表示了垂直方向液晶狭缝光栅2D与3D同时显示的情况，由于各个区域相互独立，电压可以分开控制。假设第二玻璃基板100为某一参考电压，在第一玻璃基板200的区域A所有电极上施加另一个电压形成一定压差后，即可以在区域A出现黑白相间的条纹(有电极的区域为黑，无电极的区域为白)，于是可以在区域A实现3D显示；与此同时，在其他区域电极上施加的电压等于参考电压时，其他区域由于没有压差，不会出现黑白相间的条纹，依然呈现2D显示，于是2D与3D便同时呈现在同一屏幕的不同区域。

在某些特殊情况下，需要实现局部3D显示的区域可能与设置的独立区域不一致。如图6所示，假设对于某副图像需要实现3D显示的区域完全覆盖A与B区域，则只需要在A、B区域施加某一电压形成第一、第二玻璃基板200、100的压差便可以实现。假设某种情况下，需要3D显示的区域如图6中P1所示，覆盖了A与B的大部分区域，则依然可以在A、B区域施加某一电压形成第一、第二玻璃基板200、100的压差来实现，此时会牺牲少部分2D显示的区域，因为A与B区域的面积之和大于P1的面积，P1周边少量本应2D显示的区域被3D显示了。与此相反，假设某种情况下，需要3D显示的区域如图6中P2所示，覆盖了A的大部分区域和极少部分B区域，则可以只在A区域施加某一电压形成第一、第二玻璃基板200、100的压差来实现，此时会损失少部分3D显示的信息，因为A区域的面积小于P2的面积，原本应该在极少部分B区域显示的3D的图像却呈现了2D显示。当然，如果将狭缝光栅分成的区域越多，独立控制的单元也就越多，这种特殊情况下牺牲少量3D或者2D显示信息的情况就会越少。

2). 能同时兼容2D与3D显示的水平方向液晶狭缝光栅：如图7所示，200为液晶狭缝光栅的第一玻璃基板。第一玻璃基板200被分为12个区域，分别为A，B，C，D，……，K，L。各个区域相互独立，但在每个区域之内所有电极都连接在一起。

图8形象的表示了水平方向液晶狭缝光栅2D与3D同时显示的情况，由于各个区域相互独立，电压可以分开控制。假设第二玻璃基板100为某一参考电压，在第一玻璃基板200的区域D所有电极上施加另一个电压形成一定压差后，即可以在区域D出现黑白相间的条纹(有电极的区域为黑，无电极的区域为白)，于是可以在区域D实现3D显示；与此同时，在其他区域电极上施加的电压等于参考电压时，其他区域由于没有压差，不会出现黑白相间的条纹，依然呈现2D显示，于是2D与3D便同时呈现在同一屏幕的不同区域。对于特殊情况下的驱动方式取舍，可以参照图6实现。

3). 除上述实现水平和垂直方向2D与3D同时显示外，为减小串扰和平衡色差等，也可以将电极按照一定角度倾斜放置。

事实上，第一玻璃基板200上的条形电极201可以划分为若干个大小相同或者不同的单元，形成M行x N列的矩阵结构。对于共计M x N个独立的矩阵，可以根据需要在其中任意多个区域实现2D和3D同时显示。

以上所述仅为本实用新型创造的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型创造，凡在本实用新型创造的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型创造的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种液晶狭缝光栅，包括：

第一玻璃基板；

第二玻璃基板，其与第一玻璃基板上下叠合在一起；

上偏光片，其贴附在第一玻璃基板的外表面；

下偏光片，其贴附在第二玻璃基板的外表面；

第一电极组，其设置在第一玻璃基板内表面；

第二电极组，其设置在第二玻璃基板内表面；以及

液晶材料，其封装在第一、二电极组之间；

其特征在于：第二电极呈透明，第一电极划分为彼此以一定间隔分开的若干条形电极，且若干条形电极被分成若干个单元，各个单元相互独立，每个单元之内的所有电极都电性连接在一起。

2.如权利要求1所述的液晶狭缝光栅，其特征在于：各个单元内的条形电极数目相同或者不同，若干条形电极形成矩阵结构。

3.如权利要求1或2所述的液晶狭缝光栅，其特征在于：若干条形电极相互平行。

4.如权利要求1或2所述的液晶狭缝光栅，其特征在于：第一玻璃基板上的条形电极按照一定角度倾斜放置。

5.一种2D/3D立体显示装置，其安装有液晶狭缝光栅，该液晶狭缝光栅包括：

第一玻璃基板；

第二玻璃基板，其与第一玻璃基板上下叠合在一起；

上偏光片，其贴附在第一玻璃基板的外表面；

下偏光片，其贴附在第二玻璃基板的外表面；

第一电极组，其设置在第一玻璃基板内表面；

第二电极组，其设置在第二玻璃基板内表面；以及

液晶材料，其封装在第一、二电极组之间；

其特征在于：第二电极呈透明，第一电极划分为彼此以一定间隔分开的若干条形电极，且若干条形电极被分成若干个单元，各个单元相互独立，每个单元之内的所有电极都电性连接在一起。

6.如权利要求5所述的2D/3D立体显示装置，其特征在于：各个单元内的条形电极数目相同或者不同，若干条形电极形成矩阵结构。

7.如权利要求5或6所述的2D/3D立体显示装置，其特征在于：若干条形电极相互平行。

8.如权利要求5或6所述的2D/3D立体显示装置，其特征在于：第一玻璃基板上的条形电极按照一定角度倾斜放置。

Images