[發(fā)明專利]2D與3D影像切換顯示設(shè)備和柱狀透鏡元件

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410332212.X
• 申請日: 2014-07-11
• 公開（公告）號(hào): CN104062765B
• 公開（公告）日: 2016-11-23
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 林明彥
• 申請（專利權(quán)）人: 張家港康得新光電材料有限公司
• 主分類號(hào): G02B27/22
• 分類號(hào): G02B27/22;G02F1/29;G02F1/1337
• 代理公司: 北京康信知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限責(zé)任公司 11240
• 代理人: 吳貴明;張永明

1.一種2D與3D影像切換顯示設(shè)備，其特征在于，包括：

影像顯示器，所述影像顯示器的屏幕包括復(fù)數(shù)個(gè)R、G、B三原色的次像素，用于顯示2D影像和3D影像；以及

DFD-PDLC柱狀透鏡陣列，包括復(fù)數(shù)個(gè)平行排列的DFD-PDLC柱狀透鏡元件，每個(gè)所述DFD-PDLC柱狀透鏡元件長軸的方向正交或斜交于所述影像顯示器的屏幕，所述DFD-PDLC柱狀透鏡陣列安裝在所述影像顯示器的屏幕的前面，由外部驅(qū)動(dòng)電壓V(f)驅(qū)動(dòng)改變所述DFD-PDLC柱狀透鏡元件的光學(xué)折射率，在所述影像顯示器的屏幕上實(shí)現(xiàn)2D與3D影像切換顯示，其中，f為所述外部驅(qū)動(dòng)電壓的驅(qū)動(dòng)頻率。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的2D與3D影像切換顯示設(shè)備，其特征在于，所述影像顯示器選自液晶顯示器、等離子顯示器、OLED顯示器和LED顯示器，所述影像顯示器的屏幕的次像素的排列方式選自垂直條狀排列、馬賽克排列、三角狀排列與Pentile排列。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的2D與3D影像切換顯示設(shè)備，其特征在于，每個(gè)所述DFD-PDLC柱狀透鏡元件自上到下包括上透明基材、上ITO電極層、聚合物平凸透鏡、PDLC平凹透鏡、下ITO電極層和下透明基材。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的2D與3D影像切換顯示設(shè)備，其特征在于，所述上透明基材、所述下透明基材采用的材料是透明玻璃或PET材料。

5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的2D與3D影像切換顯示設(shè)備，其特征在于，所述上ITO電極層和所述下ITO電極層，為透明的電極層，安裝在相應(yīng)的透明基材的內(nèi)側(cè)面上，與所述外部驅(qū)動(dòng)電壓V(f)連接，通過所述外部驅(qū)動(dòng)電壓V(f)產(chǎn)生電場。

6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的2D與3D影像切換顯示設(shè)備，其特征在于，所述聚合物平凸透鏡，由聚合物材料構(gòu)成，具有光學(xué)折射率np，所述聚合物平凸透鏡的凸面為圓弧面，通過模具壓印成型與卷對(duì)卷紫外線固化工序制作出所述聚合物平凸透鏡的光學(xué)結(jié)構(gòu)。

7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的2D與3D影像切換顯示設(shè)備，其特征在于，所述PDLC平凹透鏡，由復(fù)數(shù)個(gè)液晶微滴與聚合物材料構(gòu)成，具有光學(xué)折射率np，所述復(fù)數(shù)個(gè)液晶微滴均勻分布于所述聚合物材料的內(nèi)部；所述復(fù)數(shù)個(gè)液晶微滴與所述聚合物材料通過涂布工藝填充于所述PDLC平凹透鏡的內(nèi)部。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的2D與3D影像切換顯示設(shè)備，其特征在于，所述液晶微滴的大小大于可見光的波長。

9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的2D與3D影像切換顯示設(shè)備，其特征在于，所述液晶微滴的大小小于可見光的波長。

10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的2D與3D影像切換顯示設(shè)備，其特征在于，所述液晶微滴，由復(fù)數(shù)個(gè)桿狀的液晶分子構(gòu)成，所述液晶分子具有尋常光折射率為n⊥、異常光折射率n∥、長軸介電常數(shù)ε∥與短軸介電常數(shù)ε⊥，其中，n⊥與n∥具有n∥>n⊥的關(guān)系、且n∥與np具有n∥＝np的關(guān)系；ε∥與ε⊥，則具有以下的關(guān)系：

當(dāng)f＝fL<fc時(shí)，Δε>0；

當(dāng)f＝fH>fc時(shí)，Δε<0；

當(dāng)f＝fc時(shí)，Δε＝0；

其中，f為所述外部驅(qū)動(dòng)電壓V(f)的驅(qū)動(dòng)頻率、fL為定向排列頻率、fH為均向排列頻率、fc為交叉頻率、Δε＝ε∥-ε⊥；

當(dāng)f＝fL<fc時(shí)，即Δε>0，所述外部驅(qū)動(dòng)電壓所產(chǎn)生的電場旋轉(zhuǎn)所述液晶分子空間排列的方向，使所述液晶分子的長軸沿電場的方向排列；當(dāng)f＝fH>fc時(shí)，即Δε<0，所述外部驅(qū)動(dòng)電壓所產(chǎn)生的電場使所述液晶分子的短軸沿電場的方向排列；當(dāng)f＝fc時(shí)，即Δε＝0，所述外部驅(qū)動(dòng)電壓所產(chǎn)生的電場失去對(duì)所述液晶分子旋轉(zhuǎn)的作用。

11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的2D與3D影像切換顯示設(shè)備，其特征在于，對(duì)于定向排列頻率fH，所述外部驅(qū)動(dòng)電壓V(f＝fH)具有預(yù)定大小的振幅、且以頻率f＝fH來驅(qū)動(dòng)所述液晶分子時(shí)，所述液晶分子的長軸沿Z軸方向排列，對(duì)于具Z軸方向偏極化的入射光，所述液晶微滴中所述液晶分子的有效光學(xué)折射率具有neff＝n∥＝nP的關(guān)系，所述DFD-PDLC柱狀透鏡元件呈現(xiàn)光穿透的特性。