[發明專利]一種立體顯示用階梯格柵及應用該階梯格柵的立體顯示器

有效

• 申請號: 201210456874.9
• 申請日: 2012-11-14
• 公開（公告）號: CN102929049A
• 公開（公告）日: 2013-02-13
• 發明（設計）人: 向賢明;董戴
• 申請（專利權）人: 中航華東光電有限公司
• 主分類號: G02F1/1343
• 分類號: G02F1/1343;G02B27/26;H04N13/04
• 代理公司: 安徽匯樸律師事務所 34116
• 代理人: 丁瑞瑞

技術領域

本發明涉及立體顯示技術，具體是一種立體顯示用階梯格柵及應用該階梯格柵的立體顯示器。

背景技術

液晶狹縫光柵的一個典型應用為3D顯示，配合顯示裝置，將顯示裝置顯示的視差畫面分光導向用戶的左右眼，從而使用戶形成立體視覺。如圖1a及圖1b所示，是液晶狹縫光柵3D顯示原理圖。如圖1a所示，通過在2D顯示面板(如LCD，PDP，LED等)前置(或者后置)液晶狹縫光柵，3D顯示模式下，在液晶狹縫光柵條形電極上施加一定電壓形成黑白相間的條紋，使左眼只能看到左眼對應的影像，右眼只能看到右眼對應的影像，由于左右眼同時觀看到具有一定視差的影像而產生3D立體顯示效果。如圖1b所示，當需要進行2D顯示時，只需要將液晶狹縫光柵條形電極上的電壓去除，此時液晶狹縫光柵不會產生黑色條紋，無論是左眼還是右眼，都同時觀察到2D液晶顯示面板所呈現的圖像，因此仍然觀看到2D顯示效果，在分辨率和亮度等方面基本上沒有明顯的影響，即通過前置(或者后置)液晶狹縫光柵可以實現2D與3D顯示模式的兼容。

狹縫光柵3D顯示技術由于所使用的2D顯示面板具備周期性排列的子像素結構及周期性排列的黑色矩陣，產生的光場也具有周期性的矩陣結構。而光場與周期性的狹縫光柵發生干涉將產生莫爾條紋，嚴重影響顯示品質。為克服莫爾條紋的影響，通常將狹縫光柵與子像素之間傾斜一定的角度，但由此引入不同視差圖像之間的串擾，采用階梯格柵結構可以克服這一問題。

使用菲林片之類的階梯狹縫光柵能較好實現3D，但不能同時做到2D與3D的兼容；若針對液晶狹縫光柵的每個子像素采用薄膜晶體管(TFT)進行控制實現階梯格柵，需要多增加幾道光罩與驅動IC的成本。

綜上，現有技術存在如下缺點：

1、菲林狹縫光柵：只能實現3D顯示，不能2D與3D同時兼容，應用受到一定限制；

2、每個子像素采用薄膜晶體管(TFT)進行控制實現階梯格柵：由于每個子像素都可以進行控制，可以形成很好的格柵結構，但制作TFT的成本高，此外需要額外的驅動IC費用，不經濟；

3、如圖2所示，為視差圖像按照子像素傾斜的方式排列示意圖。100’為液晶狹縫光柵，1001表示狹縫光柵的傾斜方向。以四視點為例，當觀察視點1的影像時，不可避免的同時觀察到視點2與視點4的影像，即出現串擾現象，影響3D效果。

發明內容

本發明要解決的技術問題是提供一種可以實現2D與3D兼容且成本較低，并且能有效降低串擾的立體顯示用階梯光柵。

本發明采用以下技術方案解決上述技術問題的：一種立體顯示用階梯格柵，包括依次層疊設置的上偏光片、上基板、上驅動電極結構、液晶層、下驅動電極結構、下基板以及下偏光片，所述上驅動電極結構配置在上基板下表面，下驅動電極結構配置在下基板的上表面，且上驅動電極結構與下驅動電極結構相同，所述上驅動電極結構包括在上基板周邊的金屬形成的周邊電路、用金屬形成的位于有效顯示區域的垂直方向的金屬圖案，以及電極，所述金屬形成的周邊電路位于非有效顯示區域，垂直方向的金屬圖案自上基板的上側邊連續設置至上基板的下側邊，電極成豎長條形且成階梯分布，與沒有電極的區域形成階梯格柵結構，垂直方向的金屬圖案位于電極兩側的下部與上基板之間，被電極完全覆蓋，下驅動電極結構與上驅動電極結構完全相同，當上下基板組立后，電極位置相對應。

本發明還提供了一種立體顯示用階梯格柵，包括依次層疊設置的上偏光片、上基板、上驅動電極結構、液晶層、下驅動電極結構、下基板以及下偏光片，所述上驅動電極結構配置在上基板下表面，下驅動電極結構配置在下基板的上表面，且上驅動電極結構與下驅動電極結構相同，所述上驅動電極結構包括在上基板周邊的金屬形成的周邊電路、用金屬形成的位于有效顯示區域的水平方向的金屬圖案，以及電極，所述金屬形成的周邊電路位于非有效顯示區域，水平方向的金屬圖案自上基板的左側邊連續設置至上基板的右側邊，電極與沒有電極的區域形成階梯格柵結構，水平方向的金屬圖案位于上下兩排電極之間，處于電極的下部與上基板之間，被電極完全覆蓋，下驅動電極結構與上驅動電極結構完全相同，當上下基板組立后，電極位置相對應，此種結構適用于較多視點的3D顯示。