透鏡顯示設備、液晶顯示設備和驅動顯示的方法
【專利摘要】本發明公開了一種透鏡顯示設備、液晶顯示設備和驅動顯示的方法，主要內容包括：透鏡顯示設備，包括：光學薄膜層，所述光學薄膜層包括單折射膜層，以及固化在所述單折射膜層上的第一液晶透鏡陣列和第二液晶透鏡陣列，當偏振方向切換時通過偏振開關單元的出射光只能在一層薄膜上起到透鏡分光效果，且兩層液晶透鏡陣列相差半個透鏡周期，使得經過光學薄膜層的出射光左右眼可見像素能夠互換，在偏振開關單元被驅動工作時，實現奇數列像素的左眼畫面在前半個透鏡周期進入左眼，偶數列像素的左眼畫面在后半個透鏡周期進入左眼，右眼畫面相同，進而實現全分辨率的裸眼3D顯示。
【專利說明】透鏡顯示設備、液晶顯示設備和驅動顯示的方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及液晶顯示領域，尤其涉及一種透鏡顯示設備、液晶顯示設備和驅動顯示的方法。
【背景技術】
[0002]由于人類利用右眼看到的物體和利用左眼看到的同一物體之間存在細微差異，并通過該細微感知物體的深度，進而識別出該物體的立體圖像，這種細微差異又被稱為視差。
[0003]隨著科學技術的發展，利用人眼看物體出現的視差形成了立體顯示技術，即該立體顯示技術是通過人為手段來制造人的左右眼的視差，分別給人的左眼、人的右眼送去具有視差的兩幅圖像，使得人的大腦在獲取了左右眼看到的不同圖像之后產生觀察真實三維物體的感覺。
[0004]在實際應用中，利用立體顯示技術研制出了雙折射透鏡立體顯示器，如圖1所示，為雙折射透鏡立體顯示器的結構示意圖。從圖1中可以看出，該雙折射透鏡立體顯示器由光學薄膜層、偏振切換開關和顯示屏組成。
[0005]具體地，所述光學薄膜層由單折射物質和具有正性雙折射功能的液晶聚合物組成。其中，所述單折射物質的折射率為n，與所述液晶聚合物接收尋常光的折射率Iitl相同，且所述單折射物質形狀為凹透鏡陣列；所述液晶聚合物的折射率分為兩種，一種是相對于尋常光的折射率IV另一種是相對于非尋常光的折射率I，且Iitl小于ne。
[0006]所述偏振切換開關為液晶盒，該液晶盒由兩塊內側附有導電物質薄層的透明板組成，該兩塊導電物質薄層上涂覆有取向方向相互垂直的取向層，在兩個取向層間具有扭曲90°的向列相液晶。
[0007]所述顯示屏可以是發出偏振光的液晶顯示器或者加了偏光片的其他類型顯示器。
[0008]如圖2所示,為該雙折射透鏡立體顯示器的工作原理的結構示意圖。具體地，該雙折射透鏡立體顯示器的工作原理為:
[0009]當偏振開關不驅動時，液晶聚合物和單折射物質相對于入射光具有相同的折射率，因此，光學薄膜沒有聚光效果，此時雙折射透鏡立體顯示器工作在2D模式；
[0010]當偏振開關驅動時，液晶聚合物相對于入射光的折射率大于單折射物質相對于入射光的折射率，光學薄膜產生聚光效果，此時雙折射透鏡立體顯示器工作在3D模式。
[0011]因此，雙折射透鏡立體顯示器具有亮度損失小，2D/3D模式切換速度快等優點。但是，3D模式顯示是根據液晶聚合物相對于入射光的折射率大于單折射物質相對于入射光的折射率的原理形成柱狀透鏡陣列效果，利用柱狀透鏡陣列的分光作用，使得人的左右眼分別看到一半的像素實現的，導致雙折射透鏡立體顯示器在3D模式下的工作的圖像分辨率只能是在2D模式下的工作的圖像分辨率的一半，進而降低了雙折射透鏡立體顯示器的顯示質量。
【發明內容】
[0012]本發明實施例提供了一種透鏡顯示設備、液晶顯示設備和驅動顯示的方法，用于解決雙折射透鏡立體顯示器在3D模式下的工作的圖像分辨率只能是在2D模式下的工作的圖像分辨率的一半，使得雙折射透鏡立體顯示器的顯示質量降低的問題。
[0013]一種透鏡顯示設備，包括:光學薄膜層、偏振開關單元和用于發出光的顯示單元，其中:
[0014]光學薄膜層，所述光學薄膜層包括單折射膜層，以及固化在所述單折射膜層上的第一液晶透鏡陣列和第二液晶透鏡陣列，每一個液晶透鏡陣列包含連續排列且具有相同透鏡周期的液晶透鏡單元；
[0015]沿著每一個液晶透鏡陣列中液晶透鏡單元的陣列方向，所述第一液晶透鏡陣列映射在所述單折射薄膜層一個位置區間上液晶透鏡單元的映射位置，與所述第二液晶透鏡陣列映射在所述單折射薄膜層所述位置區間上液晶透鏡單元的映射位置相差所述透鏡周期的二分之一；
[0016]所述第一液晶透鏡陣列中每一個液晶透鏡單元包含的液晶的排列方向與所述顯示單元中出射光的偏振方向垂直，所述第二液晶透鏡陣列中每一個液晶透鏡單元包含的液晶的排列方向與所述顯示單元中出射光的偏振方向平行；
[0017]偏振開關單元，用于在觸發工作時，將顯示單元發出的出射光偏振為尋常光，進入所述第一液晶透鏡陣列，并將顯示單元發出的出射光偏振為非尋常光，進入所述第二液晶透鏡陣列；在觸發暫停工作時，將顯示單元發出的出射光偏振為非尋常光，進入所述第一液晶透鏡陣列，并將顯示單元發出的出射光偏振為尋常光，進入所述第二液晶透鏡陣列。
[0018]一種液晶顯示器，含了上述的液晶顯示設備。
[0019]一種驅動上述液晶顯示器進行顯示的方法，包括:
[0020]驅動設備在驅動條件滿足設定第一條件時，驅動偏振開關單元開啟工作，指示所述偏振開關單元將接收到的由顯示單元發出的出射光偏振為尋常光進入光學薄膜層的第一液晶透鏡陣列，并將顯示單元發出的出射光偏振為非尋常光進入光學薄膜層的第二液晶透鏡陣列；
[0021]驅動設備在驅動條件滿足設定第二條件時，驅動所述偏振開關單元暫停工作，指示所述偏振開關單元將接收到的由顯示單元發出的出射光偏振為非尋常光進入光學薄膜層的第一液晶透鏡陣列，并將顯示單元發出的出射光偏振為尋常光進入光學薄膜層的第二液晶透鏡陣列。
[0022]本發明有益效果如下:
[0023]本發明實施例涉及一種透鏡顯示設備，包括:光學薄膜層、偏振開關單元和用于發出出射光的顯示單元，其中:光學薄膜層，所述光學薄膜層包括單折射膜層，以及固化在所述單折射膜層上的第一液晶透鏡陣列和第二液晶透鏡陣列，每一個液晶透鏡陣列包含連續排列且具有相同透鏡周期的液晶透鏡單元；沿著每一個液晶透鏡陣列中液晶透鏡單元的陣列方向，所述第一液晶透鏡陣列映射在所述單折射薄膜層一個位置區間上液晶透鏡單元的映射位置，與所述第二液晶透鏡陣列映射在所述單折射薄膜層所述位置區間上液晶透鏡單元的映射位置相差所述透鏡周期的二分之一；所述第一液晶透鏡陣列中每一個液晶透鏡單元包含的液晶的排列方向與所述顯示單元中出射光的偏振方向垂直，所述第二液晶透鏡陣列中每一個液晶透鏡單元包含的液晶的排列方向與所述顯示單元中出射光的偏振方向平行，這樣當偏振方向切換時通過偏振開關的出射光只能在一層薄膜上起到透鏡分光效果，且因為兩層液晶透鏡陣列相差半個透鏡周期，使得經過光學薄膜層的出射光左右眼可見像素能夠互換；
[0024]并在在觸發工作時，將顯示單元發出的出射光偏振為尋常光，進入所述第一液晶透鏡陣列，并將顯示單元發出的出射光偏振為非尋常光，進入所述第二液晶透鏡陣列；在觸發暫停工作時，將顯示單元發出的出射光偏振為非尋常光，進入所述第一液晶透鏡陣列，并將顯示單元發出的出射光偏振為尋常光，進入所述第二液晶透鏡陣列，實現奇數列像素的左眼畫面在前半個透鏡周期進入左眼，偶數列像素的左眼畫面在后半個透鏡周期進入左目艮，右眼畫面相同，進而實現全分辨率的裸眼3D顯示。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0025]圖1為雙折射透鏡立體顯示器的結構示意圖；
[0026]圖2為該雙折射透鏡立體顯示器的工作原理的結構示意圖；
[0027]圖3為本發明實施例一涉及的一種透鏡顯示設備的結構示意圖；
[0028]圖4為固化在單折射膜層上的第一液晶透鏡陣列和第二液晶透鏡陣列的結構示意圖；
[0029]圖5為固化在單折射膜層上的第一液晶透鏡陣列和第二液晶透鏡陣列的結構示意圖；
[0030]圖6為固化在單折射膜層上的第一液晶透鏡陣列和第二液晶透鏡陣列的結構示意圖；
[0031]圖7為沿著固化方向可映射在所述單折射薄膜層同一位置區間上兩個液晶透鏡陣列的映射位置相差所述透鏡周期的二分之一的結構示意圖；
[0032]圖8 Ca)為左右眼圖像在驅動的前半周期顯示的結構示意圖；
[0033]圖8 (b)為左右眼圖像在驅動的后半周期顯示的結構示意圖；
[0034]圖9為本發明實施例三的一種驅動顯示方法的流程示意圖。
【具體實施方式】
[0035]為了實現本發明的目的，本發明實施例提供了一種透鏡顯示設備、液晶顯示設備和驅動顯示的方法，涉及的一種透鏡顯示設備，包括:光學薄膜層、偏振開關單元和用于發出出射光的顯示單元，其中:光學薄膜層，所述光學薄膜層包括單折射膜層，以及固化在所述單折射膜層上的第一液晶透鏡陣列和第二液晶透鏡陣列，每一個液晶透鏡陣列包含連續排列且具有相同透鏡周期的液晶透鏡單元；沿著每一個液晶透鏡陣列中液晶透鏡單元的陣列方向，所述第一液晶透鏡陣列映射在所述單折射薄膜層一個位置區間上液晶透鏡單元的映射位置，與所述第二液晶透鏡陣列映射在所述單折射薄膜層所述位置區間上液晶透鏡單元的映射位置相差所述透鏡周期的二分之一；所述第一液晶透鏡陣列中每一個液晶透鏡單元包含的液晶的排列方向與所述顯示單元中出射光的偏振方向垂直，所述第二液晶透鏡陣列中每一個液晶透鏡單元包含的液晶的排列方向與所述顯示單元中出射光的偏振方向平行，這樣當偏振方向切換時通過偏振開關的出射光只能在一層薄膜上起到透鏡分光效果，且因為兩層液晶透鏡陣列相差半個透鏡周期，使得經過光學薄膜層的出射光左右眼可見像素能夠互換；
[0036]并在在觸發工作時，將顯示單元發出的出射光偏振為尋常光，進入所述第一液晶透鏡陣列，并將顯示單元發出的出射光偏振為非尋常光，進入所述第二液晶透鏡陣列；在觸發暫停工作時，將顯示單元發出的出射光偏振為非尋常光，進入所述第一液晶透鏡陣列，并將顯示單元發出的出射光偏振為尋常光，進入所述第二液晶透鏡陣列，實現奇數列像素的左眼畫面在前半個透鏡周期進入左眼，偶數列像素的左眼畫面在后半個透鏡周期進入左目艮，右眼畫面相同，進而實現全分辨率的裸眼3D顯示。
[0037]下面結合說明書附圖對本發明各個實施例進行詳細描述。[0038]實施例一:
[0039]如圖3所示，為本發明實施例一涉及的一種透鏡顯示設備的結構示意圖，所述透鏡顯示設備包括:光學薄膜層U、偏振開關單元12和用于發出光的顯示單元13，其中:
[0040]光學薄膜層11，所述光學薄膜層包括單折射膜層21，以及固化在所述單折射膜層上的第一液晶透鏡陣列22和第二液晶透鏡陣列23，每個液晶透鏡陣列中包含連續排列且具有相同透鏡周期的液晶透鏡單元。
[0041]沿著每一個液晶透鏡陣列中液晶透鏡單元的陣列方向，所述第一液晶透鏡陣列映射在所述單折射薄膜層一個位置區間上液晶透鏡單元的映射位置，與所述第二液晶透鏡陣列映射在所述單折射薄膜層所述位置區間上液晶透鏡單元的映射位置相差所述透鏡周期的二分之一；
[0042]所述第一液晶透鏡陣列中每一個液晶透鏡單元包含的液晶的排列方向與所述顯示單元中出射光的偏振方向垂直，所述第二液晶透鏡陣列中每一個液晶透鏡單元包含的液晶的排列方向與所述顯示單元中出射光的偏振方向平行。
[0043]其中，所述液晶透鏡的透鏡周期為:
【權利要求】
1.一種透鏡顯示設備，其特征在于，包括:光學薄膜層、偏振開關單元和用于發出光的顯示單元，其中: 光學薄膜層，所述光學薄膜層包括單折射膜層，以及固化在所述單折射膜層上的第一液晶透鏡陣列和第二液晶透鏡陣列，每一個液晶透鏡陣列包含連續排列且具有相同透鏡周期的液晶透鏡單元； 沿著每一個液晶透鏡陣列中液晶透鏡單元的陣列方向，所述第一液晶透鏡陣列映射在所述單折射薄膜層一個位置區間上液晶透鏡單元的映射位置，與所述第二液晶透鏡陣列映射在所述單折射薄膜層所述位置區間上液晶透鏡單元的映射位置相差所述透鏡周期的二分之一; 所述第一液晶透鏡陣列中每一個液晶透鏡單元包含的液晶的排列方向與所述顯示單元中出射光的偏振方向垂直，所述第二液晶透鏡陣列中每一個液晶透鏡單元包含的液晶的排列方向與所述顯示單元中出射光的偏振方向平行； 偏振開關單元，用于在觸發工作時，將顯示單元發出的出射光偏振為尋常光，進入所述第一液晶透鏡陣列，并將顯示單元發出的出射光偏振為非尋常光，進入所述第二液晶透鏡陣列；在觸發暫停工作時，將顯示單元發出的出射光偏振為非尋常光，進入所述第一液晶透鏡陣列，并將顯示單元發出的出射光偏振為尋常光，進入所述第二液晶透鏡陣列。
2.如權利要求1所述的設備，其特征在于，所述液晶透鏡單元的透鏡周期為:
3.如權利要求1或2所述的設備，其特征在于，所述第一液晶透鏡陣列和所述第二液晶透鏡陣列固化在同一個單折射膜層上，其中，固化在所述單折射膜層上的第一液晶透鏡陣列中每一個液晶透鏡單元的凸面朝向與固化在所述單折射膜層上的第二液晶透鏡陣列中每一個液晶透鏡單元的凸面朝向的方向相對。
4.如權利要求1或2所述的設備，其特征在于，所述第一液晶透鏡陣列和所述第二液晶透鏡陣列固化在不同的單折射膜層上，其中，固化在第一單折射膜層上的第一液晶透鏡陣列中每一個液晶透鏡單元的凸面朝向與固化在第二單折射膜層上的第二液晶透鏡陣列中每一個液晶透鏡單元的凸面朝向的方向相同； 所述第一單折射膜層和所述第二單折射層疊合形成所述光學薄膜層。
5.如權利要求4所述的設備，其特征在于，所述第一液晶透鏡陣列和所述第二液晶透鏡陣列固化在不同的單折射膜層上，包括: 固化在第一單折射膜層上的第一液晶透鏡陣列中每一個液晶透鏡單元的凸面朝向與固化在第二單折射膜層上的第二液晶透鏡陣列中每一個液晶透鏡單元的凸面朝向的方向相反； 所述第一單折射膜層和所述第二單折射層在固化了液晶透鏡陣列的一側貼合形成光學薄膜層。
6.一種液晶顯示器，其特征在于，包含了如權利要求1~5任一所述的透鏡顯示設備。
7.—種驅動權利要求1所述的透鏡顯示設備進行顯示的方法，其特征在于，包括:驅動設備在驅動條件滿足設定第一條件時，驅動偏振開關單元開啟工作，指示所述偏振開關單元將接收到的由顯示單元發出的出射光偏振為尋常光進入光學薄膜層的第一液晶透鏡陣列，并將顯示單元發出的出射光偏振為非尋常光進入光學薄膜層的第二液晶透鏡陣列； 驅動設備在驅動條件滿足設定第二條件時，驅動所述偏振開關單元暫停工作，指示所述偏振開關單元將接收到的由顯示單元發出的出射光偏振為非尋常光進入光學薄膜層的第一液晶透鏡陣列，并將顯示單元發出的出射光偏振為尋常光進入光學薄膜層的第二液晶透鏡陣列。
8.權利要求7所述的方法，其特征在于，所述設定的第一條件為:顯示單元的工作周期到達；所述設定的第二條件為:所述偏振開關單元的工作時長已達到所述工作周期的二分之一
【文檔編號】G02F1/1333GK103926704SQ201310230766
【公開日】2014年7月16日 申請日期:2013年6月9日 優先權日:2013年6月9日
【發明者】謝佳, 劉曉林, 張永棟 申請人:天馬微電子股份有限公司