[發明專利]2D/3D可切換顯示裝置

有效

• 申請號: 201210287389.3
• 申請日: 2012-08-14
• 公開（公告）號: CN103592771A
• 公開（公告）日: 2014-02-19
• 發明（設計）人: 牛磊;吳章奔;汪星辰
• 申請（專利權）人: 上海天馬微電子有限公司
• 主分類號: G02B27/22
• 分類號: G02B27/22;G02F1/13357;G02F1/1337;G02B6/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及液晶顯示領域，特別涉及一種2D/3D可切換顯示裝置。

背景技術

現實的世界是三維的，人們主要依靠雙眼的瞳孔之間的距離對外部圖像產生的偏差來感知三維圖像。只要在人們的視網膜上形成兩幅具有輕微視角差異的圖像，經過大腦的合成作用，即能感知到一幅具有立體效果的圖像。利用這樣一個原理，現今在LCD（液晶顯示）領域，通過顯示裝置將兩幅具有輕微位相差的圖像分別給予左眼和右眼，人們即可獲得3D的感覺。同時，只要給予雙眼同一幅圖像，人們即可獲得2D感覺。由此通過顯示裝置切換給予雙眼的圖像，即可完成2D/3D效果的轉換。

圖1示出了現有技術中，人們獲得2D/3D效果圖像的顯示裝置。沿透射光方向，該顯示裝置依次設置有反射板1、導光板2、指向性透光膜4以及液晶顯示面板。導光板2左右兩端分別設有左光源51和右光源52。當打開左光源51的時候，來自于左光源51的光線射入導光板2，經導光板2靠近反射板1一側的棱狀表面的全反射，光線射出導光板2，并經指向性透光膜3的折射后，聚集于左眼。當打開右光源52時，來自于右光源52的光線射入導光板2，經導光板2靠近反射板1一側的棱狀表面的全反射，光線射出導光板2，并經指向性透光膜3的折射后，聚集于右眼。只要在打開左光源51時，在視角范圍內的液晶顯示面板4對應區域給予的圖像與在打開右光源52時給予的圖像相同或不同，即可實現2D或3D圖像的切換顯示。

然而，受限于要呈現3D效果而導致的顯示裝置本身的結構限制，通常即使只需呈現2D圖像，視域范圍也仍然很小，如圖1中，圖像顯示由于射出導光板2的光線局限于AA'區域的問題，視角很小。

發明內容

本發明解決的是在2D顯示狀態下，液晶顯示面板上相應的圖像顯示范圍過小、視角過小的問題，使2D顯示時視域、視角更大。

為解決上述問題，本發明提供一種2D/3D可切換顯示裝置，包括：

沿著透光方向依次設置的背光單元、指向性透光膜和液晶顯示面板；

所述背光單元包括一反射板、一位于所述反射板靠近所述液晶顯示面板一側的導光板以及分別置于所述導光板相對的兩個側面處的第一光源和第二光源；?

所述指向性透光膜用于改變從所述背光單元中射出的光線傳播方向，使打開所述第一光源時，所述光線進入左眼，打開第二光源時，所述光線進入右眼；這里所述的第一光源可以是靠近左眼的左光源，第二光源則是靠近右眼的右光源，也可以第一光源是靠近右眼的右光源，第二光源則是靠近左眼的左光源；

其中，所述導光板包括：

沿著透光方向依次設置的第一透明導電層、液晶層、第二透明導電層；設置于所述液晶層靠近所述反射板的一側或所述液晶層背離所述反射板的一側的透明絕緣介質層；多個反射點，每一所述反射點均位于所述液晶層和透明絕緣介質層靠近所述反射板一側；所述透明絕緣介質層朝向所述液晶層的表面具有棱狀突起；

需要說明的是，這里所述的多個反射點，當位于所述透明絕緣介質層時，每一個所述反射點都位于所述透明絕緣介質層內靠近所述反射板的一側，當所述多個反射點位于液晶層時，每一個所述反射點都位于所述液晶層內靠近所述反射板的一側；此外，所述透明絕緣介質層朝向所述液晶層的表面具有棱狀突起，所述棱狀突起實質是棱柱，如圖2所示；

3D顯示模式下，所述背光在所述液晶層或者透明絕緣介質層的棱狀突起的表面發生全反射；

需要說明的是，要使入射到所述液晶層或者透明絕緣介質層的棱狀突起表面的光在該表面發生全反射，入射面法線與水平面的夾角α需滿足：sinα=sin（90-β）≤????????????????????????????????????????????????,其中，β是棱狀表面與水平面的夾角，na是入射光射入入射面之前所在介質的等效折射率，nb是入射光射入入射面之后所在介質的等效折射率。如圖3、圖4所示，當入射光是從液晶層31射入透明絕緣介質層32時，na表示液晶層31的等效折射率，nb是透明絕緣介質層32的等效折射率；當入射光是從透明絕緣介質層41射入液晶層42時，na是所述透明絕緣介質層41的等效折射率，nb是所述液晶層42的等效折射率。那么，在圖3所示的情況下，要使入射到所述液晶層31棱狀表面的光在該表面上發生全反射，或者在圖4所示的情況下，要使入射到透明絕緣介質層41的棱狀表面的光在該表面發生全反射，所述棱狀表面與水平面的夾角β≤90-arcsin；

2D顯示模式下，所述背光被所述反射點朝向多個不同的方向反射。