[發明專利]透鏡光柵及顯示裝置

有效

• 申請號: 201210466212.X
• 申請日: 2012-11-16
• 公開（公告）號: CN102928904A
• 公開（公告）日: 2013-02-13
• 發明（設計）人: 武乃福
• 申請（專利權）人: 京東方科技集團股份有限公司
• 主分類號: G02B5/18
• 分類號: G02B5/18;G02F1/1335;G02F1/29;G02F1/133;G02F1/13357;G02B27/22
• 代理公司: 北京路浩知識產權代理有限公司 11002
• 代理人: 王瑩

技術領域

本發明涉及顯示技術領域，尤其涉及一種透鏡光柵及顯示裝置。

背景技術

目前，作為主流的無需眼鏡式三維立體顯示的解決方案，主要有視差障柵和透鏡光柵兩種設計。

如圖1所示，視差障柵式三維立體顯示裝置，是在顯示屏101表面設計一種縱向柵狀不透明的光學屏障102來控制光線的透過與否，讓觀察者的左眼和右眼能接收到不同影像（左眼視圖101b和右眼視圖101a）來產生雙眼視差從而呈現立體效果。因為采用這種障柵的設計，使得屏幕上全部的像素發出的光不能同時進入人眼，所以就會造成解析度的降低和畫面亮度的下降，另外還會有觀看距離和角度限制。

透鏡光柵式三維立體顯示裝置，是在顯示屏表面設計垂直排列的透鏡光柵，利用透鏡對光的折射作用來控制光線的行進方向，使左右眼睛能同時接收到不同的影像從而來產生雙眼視差呈現立體效果。一般的柱狀透鏡是單一方向且連續的固定貼附在顯示屏表面的，因此畫質會受到透鏡折射的影響，從而也會造成解析度的降低。

以上兩種模式都將圖像的解析度降低，畫面質量和亮度都明顯的下降，在觀看距離和角度方面也會受到限制。這兩種主流技術有其局限性，如何提高畫面質量也成為促進裸眼3D顯示技術的關鍵技術之一。

發明內容

（一）要解決的技術問題

本發明要解決的技術問題是：提供一種透鏡光柵及顯示裝置，以提高裸眼3D顯示的畫面質量和背光利用率。

（二）技術方案

為解決上述問題，本發明提供了一種透鏡光柵，包括平行排列的多個透鏡單元，任意相鄰兩個透鏡單元之間有一透明間隔部，所述透明間隔部用于將由第一視圖和第二視圖射來的光線分別透過至對應的視區，所述透鏡單元，用于將由第一視圖和第二視圖射來的光線分別向對應的視區折射。

優選地，所述透鏡單元具有梯度折射率分布。

優選地，所述透鏡單元為柱狀透鏡。

優選地，所述柱狀透鏡橫截面的邊界由直線邊和兩端分別與所述直線邊的兩端連接的C形弧線邊構成，所述直線邊所在的面朝向所述第一視圖和第二視圖設置。

優選地，所述透鏡單元為棱鏡。

優選地，所述棱鏡的主截面為等腰三角形，所述等腰三角形的底朝向所述第一視圖和第二視圖設置。

優選地，所述棱鏡的主截面為等腰梯形，所述等腰梯形的下底朝向所述第一視圖和第二視圖設置。

優選地，所述透鏡單元由電控液晶透鏡形成。

另一方面，本發明還提供了一種顯示裝置，包括顯示模組和上述的透鏡光柵。

優選地，所述顯示模組包括顯示面板和為所述顯示面板提供背光的背光模組，所述透鏡光柵位于顯示面板的出光側，或者所述透鏡光柵位于所述背光模組和所述顯示面板之間。

（三）有益效果

本發明透鏡光柵的結構，使本該被遮光部遮擋的光線經過柱狀透鏡折后射入對應的視區，可以有效的增加背光的利用率，提高顯示亮度、減少串擾，同時相對于全覆蓋式透鏡光柵降低了成本。

本發明采用電控液晶透鏡形成所述透鏡光柵，可以實現顯示裝置的二維顯示和裸眼三維顯示，并且裸眼三維顯示的畫面質量好、亮度高。

附圖說明

圖1為現有技術中視差障柵式三維顯示的示意圖；

圖2為根據本發明實施例透鏡光柵的橫截面結構示意圖；

圖3a、3b和3c分別為根據本發明實施例透鏡光柵透鏡單元的橫截面結構示意圖；

圖4為根據本發明實施例顯示裝置的三維顯示的示意圖；

圖5為根據本發明實施例顯示裝置的結構示意圖。

具體實施方式

下面結合附圖及實施例對本發明進行詳細說明如下。

實施例一：

如圖2所示，本實施例記載了一種透鏡光柵，包括形成透鏡單元201以及形成在任意相鄰兩個透鏡單元201之間的間隔部202，所述間隔部202用于將由第一視圖和第二視圖射來的光線分別透過至對應的視區，所述透鏡單元201用于將由第一視圖和第二視圖射來的光線分別向對應的視區折射。

本發明采用透鏡單元作為透鏡光柵的柵條，使本該被遮光部遮擋的光線經過透鏡單元折后射入對應的視區，與傳統的視差障柵式顯示相比提高了背光的利用率以及圖像的解析度，使得采用這種透鏡光柵的顯示裝置的顯示效果更好；與傳統的連續柱狀透鏡式顯示相比，由于有一部分光線不經過柱狀透鏡的折射，因此一方面盡可能的降低了透鏡對畫質的影響，另一方面也一定程度上降低了透鏡光柵的制作成本。

在本實施例中，所述間隔部202為形成在所述相鄰兩個透鏡單元201之間的狹縫。