一种三维显示系统 |
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| 申请号 | CN201410150914.6 | 申请日 | 2014-04-15 | 公开(公告)号 | CN103955067B | 公开(公告)日 | 2016-11-02 |
| 申请人 | 京东方科技集团股份有限公司; | 发明人 | 魏伟; | ||||
| 摘要 | 本 发明 公开了一种三维显示系统，包括：显示器件和位于显示器件出光侧的三维光栅，由于在显示器件和三维光栅之间增加一光折射率调整器件，该光折射率调整器件通过改变从显示器件射向三维光栅的出射光的折射率，可以调整三维显示系统的视距，使得三维显示系统不再受固定的视距的限制，从而可以使三维显示系统的空间适应能 力 更强，应用范围更广。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种三维显示系统，包括：显示器件和位于所述显示器件出光侧的三维光栅；其特征在于，还包括： |
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| 说明书全文 | 一种三维显示系统技术领域[0001] 本发明涉及显示技术领域，尤其涉及一种三维显示系统。 背景技术[0002] 目前，三维（Three-Dimensional，3D）显示技术已经备受关注，它可以使画面变得立体逼真，其最基本的原理是利用左右人眼分别接收不同的画面，经过大脑对接收的图像信息进行叠加重生，构成立体方向效果的影像。 [0003] 为了实现3D显示，现有技术是在显示面板的出光侧设置三维光栅。三维光栅可以分为主动式光栅和被动式光栅，其中，主动式光栅包括液晶狭缝光栅和液晶透镜光栅等，被动式光栅包括柱状透镜光栅和狭缝光栅等。 [0004] 如图1所示，以在显示面板的出光侧设置狭缝光栅101为例进行说明，显示面板上的不同的亚像素单元102（图1以5个亚像素单元为例进行说明）发出的光射落在不同的视场内，观看者的双眼103落在不同的视场内可以产生3D感觉。如图1所示，a为显示面板上的亚像素单元102与狭缝光栅101之间的距离，b为3D显示装置的视距即显示面板上的亚像素单元102与观看者的双眼103之间的距离。 [0005] 在现有的3D显示技术中，由于狭缝光栅与显示面板之间的距离a是固定的，会导致观看者观看显示面板的视距b也是固定的。观看者在除该视距b以外的其他距离处观看显示面板，均会产生串扰的问题，影响3D显示效果，这样大大限制了3D显示的应用范围。 [0006] 因此，如何使3D显示避免受到固定的视距的限制，是本领域技术人员亟需解决的技术问题。 发明内容[0007] 有鉴于此，本发明实施例提供了一种三维显示系统，用以使3D显示避免受到固定的视距的限制。 [0008] 因此，本发明实施例提供了一种三维显示系统，包括：显示器件和位于所述显示器件出光侧的三维光栅；还包括： [0009] 设置于所述显示器件和所述三维光栅之间的光折射率调整器件； [0010] 所述光折射率调整器件通过改变从所述显示器件射向所述三维光栅的出射光的折射率，以调整所述三维显示系统的视距。 [0011] 本发明实施例提供的上述三维显示系统，包括：显示器件和位于显示器件出光侧的三维光栅，由于在显示器件和三维光栅之间增加一光折射率调整器件，该光折射率调整器件通过改变从显示器件射向三维光栅的出射光的折射率，可以调整三维显示系统的视距，使得三维显示系统不再受固定的视距的限制，从而可以使三维显示系统的空间适应能力更强，应用范围更广。 [0012] 具体地，在本发明实施例提供的上述三维显示系统中，所述光折射率调整器件具体包括： [0015] 进一步地，在本发明实施例提供的上述三维显示系统中，所述显示器件在位于所述光折射率调整器件一侧具有偏光片； [0016] 所述光折射率调整器件还包括：位于所述第一电极面向所述液晶层一侧的第一取向层，所述第一取向层的摩擦方向与所述偏光片的偏振方向之间的夹角为大于或等于0°，且小于90°。 [0017] 较佳地，为了增大从显示器件射向三维光栅的出射光的折射率的调整范围，在本发明实施例提供的上述三维显示系统中，所述第一取向层的摩擦方向与所述偏光片的偏振方向相互平行。 [0018] 进一步地，在本发明实施例提供的上述三维显示系统中，所述光折射率调整器件还包括：位于所述第二电极面向所述液晶层一侧的第二取向层。 [0019] 较佳地，为了进一步地增大从显示器件射向三维光栅的出射光的折射率的调整范围，在本发明实施例提供的上述三维显示系统中，所述第二取向层的摩擦方向与所述第一取向层的摩擦方向相互垂直或相互平行。 [0020] 进一步地，为了减薄三维显示系统的厚度，降低生产成本，在本发明实施例提供的上述三维显示系统中，所述光折射率调整器件与所述三维光栅共用所述第二基板做衬底基板。 [0021] 具体地，在本发明实施例提供的上述三维显示系统中，所述三维光栅为主动式光栅或被动式光栅。 [0023] 图1为现有技术中的三维显示装置的光路示意图； [0024] 图2a和图2b分别为本发明实施例提供的三维显示系统在调整视距前后的光路示意图； [0025] 图2c为图2a和图2b的比较图。 具体实施方式[0026] 下面结合附图，对本发明实施例提供的三维显示系统的具体实施方式进行详细地说明。 [0027] 本发明实施例提供的一种三维显示系统，如图2a和图2b所示，包括：显示器件1和位于显示器件1出光侧的三维光栅2；还包括： [0028] 设置于显示器件1和三维光栅2之间的光折射率调整器件3； [0029] 光折射率调整器件3通过改变从显示器件1射向三维光栅2的出射光的折射率，以调整三维显示系统的视距。 [0030] 本发明实施例提供的上述三维显示系统，包括：显示器件1和位于显示器件1出光侧的三维光栅2，由于在显示器件1和三维光栅2之间增加一光折射率调整器件3，该光折射率调整器件3通过改变从显示器件1射向三维光栅2的出射光的折射率，可以调整三维显示系统的视距，使得三维显示系统不再受固定的视距的限制，从而可以使三维显示系统的空间适应能力更强，应用范围更广。 [0031] 图2a和图2b分别为本发明实施例提供的上述三维显示系统在调整视距前后的光路示意图。如图2a所示，三维显示系统的视距即显示器件1中的各亚像素单元4与观看者的双眼5之间的距离为S1；如图2b所示，光折射率调整器件3通过改变从显示器件1射向三维光栅2的出射光的折射率，使从显示器件1射向三维光栅2的出射光的传播路径发生改变，在出射光经过三维光栅2后，三维显示系统的视距即显示器件1中的各亚像素单元4与观看者的双眼5之间的距离变为S2；这样，通过光折射率调整器件3的调整后，三维显示系统的视距发生变化。 [0032] 为了便于观察三维显示系统的视距的变化，将如图2a和图2b所示的光路示意图合并为如图2c所示的光路示意图，从图2c可以看出，在通过光折射率调整器件3的调整后，三维显示系统的视距减小。 [0033] 具体地，本发明实施例提供的上述三维显示系统在具体实施时，如图2a和图2b所示，光折射率调整器件3使从显示器件1射向三维光栅2的出射光的折射率发生改变，具体可以通过以下结构实现：从显示器件1指向三维光栅2的方向，依次设置有第一基板6、第一电极7、液晶层8、第二电极9以及第二基板10；其中，第一电极7和第二电极9可以进行整面设置；在对第一电极7和第二电极9加载电压信号时，液晶层8中的液晶分子会发生旋转，使经过液晶层8的出射光的折射率发生变化，从而可以使三维显示系统的视距发生变化。 [0034] 并且，通过对第一电极7和第二电极9加载不同的电压信号，可以使经过液晶层8的出射光的折射率发生不同程度的改变，从而可以实现对三维显示系统的视距的调节，使三维显示系统不再受固定的视距的限制，使三维显示系统的空间适应能力更强，应用范围更广。具体地，对第一电极7和第二电极9加载的电压信号的电压值一般控制在0-5V范围内。 [0035] 此外，光折射率调整器件3中的液晶层8中的液晶分子沿长轴方向的折射率和沿短轴方向的折射率之间的差值越大，三维显示系统的视距的调节范围越广；并且，第一基板6和第二基板10之间的距离越大，三维显示系统的视距的调节范围越广。 [0036] 在本发明实施例提供的上述三维显示系统中，如图2a和图2b所示，显示器件1在位于光折射率调整器件3一侧具有偏光片11；光折射率调整器件3还可以包括：位于第一电极7面向液晶层8一侧的第一取向层12；由于在第一取向层12的摩擦方向与偏光片11的偏振方向相互垂直时，对第一电极7和第二电极9加载电压信号，使液晶分子发生翻转，经过偏光片11后的出射光始终沿液晶分子的短轴方向传播，致使从显示器件1射向三维光栅2的出射光的折射率不变，从而不能实现对三维显示系统的视距的调节，因此，将第一取向层12的摩擦方向与偏光片11的偏振方向之间的夹角设置为大于或等于0°，且小于90°。 [0037] 较佳地，为了增大从显示器件1射向三维光栅2的出射光的折射率的调整范围，可以将第一取向层12的摩擦方向与偏光片11的偏振方向设置为相互平行。在对第一电极7和第二电极9加载零电压信号时，经过偏光片11后的出射光沿液晶分子的长轴方向传播；在对第一电极7和第二电极9加载大于零的电压信号时，使液晶分子发生翻转，经过偏光片11后的出射光沿液晶分子的短轴方向传播，这样，从显示器件1射向三维光栅2的出射光的折射率发生改变，从而可以实现对三维显示系统的视距的调节。 [0038] 本发明实施例提供的上述三维显示系统在具体实施时，光折射率调整器件3还可以包括：位于第二电极9面向液晶层8一侧的第二取向层13。第二取向层13的摩擦方向可以为任意方向，都可以使从显示器件1射向三维光栅2的出射光的折射率发生改变，从而实现对三维显示系统的视距的调节，在此不做限定。 [0039] 较佳地，为了进一步地增大从显示器件1射向三维光栅2的出射光的折射率的调整范围，本发明实施例提供的上述三维显示系统在具体实施时，第二取向层13的摩擦方向与第一取向层12的摩擦方向可以相互垂直，或者，第二取向层13的摩擦方向与第一取向层12的摩擦方向也可以相互平行，在此不做限定。 [0040] 具体地，在第二取向层13的摩擦方向与第一取向层12的摩擦方向相互垂直或相互平行时，均可以实现在对第一电极7和第二电极9加载零电压信号时，经过偏光片11后的出射光沿液晶分子的长轴方向传播；在对第一电极7和第二电极9加载大于零的电压信号时，使液晶分子发生翻转，经过偏光片11后的出射光沿液晶分子的短轴方向传播，从而使从显示器件1射向三维光栅2的出射光的折射率发生改变，进而可以实现对三维显示系统的视距的调节。 [0041] 较佳地，本发明实施例提供的上述三维显示系统在具体实施时，光折射率调整器件3与三维光栅2可以共用第二基板10做衬底基板，这样，可以节省一个衬底基板的设置，降低三维显示系统的生产成本，并且，还可以减薄三维显示系统的整体厚度。 [0042] 具体地，本发明实施例提供的上述三维显示系统在具体实施时，三维光栅2具体可以为主动式光栅，或者，也可以为被动式光栅，在此不做限定。其中，主动式光栅可以包括液晶狭缝光栅和液晶透镜光栅等，被动式光栅可以包括柱状透镜光栅和狭缝光栅等。并且，主动式光栅和被动式光栅的结构具体可以为现有的结构，在此不做赘述。 [0043] 本发明实施例提供的上述三维显示系统均是以采用狭缝光栅作为三维光栅2为例进行说明的，采用液晶狭缝光栅、液晶透镜光栅或柱状透镜光栅作为三维光栅2的具体实施参照采用狭缝光栅作为三维光栅2的实施例，在此不做赘述。 [0044] 具体地，本发明实施例提供的上述三维显示系统在具体实施时，显示器件1具体可以为液晶显示器件，或者，也可以为有机电致发光显示器件，在此不做限定。并且，液晶显示器件和有机电致发光显示器件的具体结构为现有技术，在此不做赘述。此外，液晶显示器件具体可以为高级超维场开关型（ADS）、扭转向列型（TN）或平面内开关型（IPS）等，在此不做限定。 [0045] 在本发明实施例提供的上述三维显示系统中的显示器件1为液晶显示器件时，该液晶显示器件的出光侧可以为阵列基板一侧，即可以将三维光栅2设置于阵列基板一侧；或者，该液晶显示器件的出光侧也可以为对向基板一侧，即可以将三维光栅2设置于对向基板一侧，在此不做限定。 [0046] 在本发明实施例提供的上述三维显示系统中的显示器件1为有机电致发光显示器件时，该有机电致发光显示器件的出光侧可以为阵列基板一侧，即可以将三维光栅2设置于阵列基板一侧；或者，该有机电致发光显示器件的出光侧也可以为与阵列基板相对的盖板玻璃一侧，即可以将三维光栅2设置于盖板玻璃一侧，在此不做限定。 [0047] 本发明实施例提供的一种三维显示系统，包括：显示器件和位于显示器件出光侧的三维光栅，由于在显示器件和三维光栅之间增加一光折射率调整器件，该光折射率调整器件通过改变从显示器件射向三维光栅的出射光的折射率，可以调整三维显示系统的视距，使得三维显示系统不再受固定的视距的限制，从而可以使三维显示系统的空间适应能力更强，应用范围更广。 |
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