本發(fā)明涉及立體顯示技術(shù)領(lǐng)域，具體而言，涉及立體顯示裝置及切換單元。

背景技術(shù)：

視覺是人類獲取外部信息的重要渠道，如何在顯示器上再現(xiàn)人類通過雙目視差來感知物體的深度層次一直是人們追求的夢想。隨著技術(shù)的發(fā)展，3D顯示技術(shù)可分為助視立體顯示技術(shù)和自由立體顯示技術(shù)。所謂的助視立體顯示技術(shù)諸如分時(shí)、分色及分光技術(shù)等需要佩戴輔助裝置或設(shè)備等才能觀看立體效果。所謂的自由立體顯示技術(shù)即不需要任何輔助裝置或設(shè)備就能觀看立體效果，主要可分為狹縫光柵和柱透鏡光柵，其主要原理是，顯示面板前設(shè)置光柵，光柵將顯示面板顯示的至少兩幅視差圖像分別提供給觀看者的左、右眼。現(xiàn)有技術(shù)中實(shí)現(xiàn)2D/3D切換的顯示裝置，由于光柵結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)一般為平行結(jié)構(gòu)，由于光柵的狹縫與液晶顯示器的列像素是平行排列的，當(dāng)人眼通過狹縫看到相鄰子像素之間的BM(Black Matrix)，就容易產(chǎn)生周期性黑白漸變條紋，即形成摩爾條紋，嚴(yán)重影響觀看者的立體效果，也不能實(shí)現(xiàn)2D/3D的局部顯示。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

有鑒于此，本發(fā)明實(shí)施例的目的在于提供一種立體顯示裝置及切換單元，以改善現(xiàn)有技術(shù)的立體顯示裝置容易形成摩爾條紋，不能實(shí)現(xiàn)2D和3D的局部顯示的問題。

本發(fā)明實(shí)施例提供的一種立體顯示裝置，所述裝置包括：切換單元和液晶顯示單元，所述切換單元和液晶顯示單元貼合，所述切換單元包括第一基板、第二基板、第一電極、多個階梯電極、聚合物分散液晶以及多個階梯透光條，所述第一基板、所述第一電極以及所述第二基板依次設(shè)置，多個所述階梯透光條間隔設(shè)置于所述第一電極和所述第二基板之間，多個所述階梯電極均勻分布于間隔設(shè)置的多個所述階梯透光條之間，并設(shè)置于所述第二基板的一側(cè)，多個所述階梯電極之間并聯(lián)，所述聚合物分散液晶填充于多個所述階梯透光條之間。

優(yōu)選的，所述液晶顯示單元包括兩個電極層、兩個取向?qū)右约耙壕?，兩個所述取向?qū)釉O(shè)置于兩個所述電極層之間，所述液晶層設(shè)置于兩個所述取向?qū)又g。

優(yōu)選的，所述液晶顯示單元還包括第三基板，所述第三基板設(shè)置于兩個所述電極層中的一個所述電極層的一側(cè)，并且所述第三基板設(shè)置于所述電極層的遠(yuǎn)離所述取向膜的一側(cè)。

優(yōu)選的，所述液晶顯示單元還包括第四基板，所述兩個電極層、所述兩個取向?qū)右约八鲆壕泳O(shè)置于所述第三基板和所述第四基板之間，所述第四基板設(shè)置于兩個所述電極層中的另一個所述電極層的一側(cè)。

優(yōu)選的，所述立體顯示裝置還包括背光單元，所述背光單元設(shè)置于所述切換單元或所述液晶顯示單元的一側(cè)。

優(yōu)選的，所述第二基板與所述第四基板貼合，所述背光單元設(shè)置于所述第三基板的遠(yuǎn)離所述電極層的一側(cè)。

優(yōu)選的，所述第一基板與所述第三基板貼合，所述背光單元設(shè)置于所述第二基板的遠(yuǎn)離所述階梯電極的一側(cè)。

優(yōu)選的，所述階梯透光條的寬度滿足公式a＝d_P+h×tanα，其中a表示所述階梯透光條的寬度，d_P為像素點(diǎn)間距，所述h表示像素垂直高度，所述α為光柵傾角。

優(yōu)選的，所述切換單元和所述液晶顯示單元還均包括封框膠。

本發(fā)明實(shí)施例還提供一種切換單元，應(yīng)用于立體顯示裝置，所述切換單元包括第一基板、第二基板、第一電極、多個階梯電極、聚合物分散液晶以及多個階梯透光條，所述第一基板、所述第一電極以及所述第二基板依次設(shè)置，多個所述階梯透光條間隔設(shè)置于所述第一電極和所述第二基板之間，多個所述階梯電極均勻分布于間隔設(shè)置的多個所述階梯透光條之間，并設(shè)置于所述第二基板的一側(cè)，多個所述階梯電極之間并聯(lián)，所述聚合物分散液晶填充于多個所述階梯透光條之間。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的立體顯示裝置及切換單元，切換單元包括了多個階梯透光條，多個階梯透光條之間設(shè)置有階梯電極、聚合物分散液晶，在聚合物分散液晶不透光時(shí)，由階梯透光條和聚合物分散液晶構(gòu)成的狹縫光柵，保證光柵的水平周期不變，相比現(xiàn)有技術(shù)的平行的透光條構(gòu)成的狹縫光柵，能減輕莫爾條紋的干擾。同時(shí)，由該階梯結(jié)構(gòu)構(gòu)成的狹縫光柵相比傾斜設(shè)置的狹縫光柵能將各視點(diǎn)的子像素嚴(yán)格分開，減少各視點(diǎn)間相互干擾的問題，提升立體顯示效果。通過多個階梯電極之間相互并聯(lián)，可以通過控制部分的階梯電極的通電或斷電，使切換單元內(nèi)的聚合物分散液晶部分有序排列，部分無序排列，從而達(dá)到部分聚合物分散液晶透光，部分聚合物分散液晶不透光的目的，進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)局部2D的效果和局部3D的效果共存的顯示界面。

為使本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能更明顯易懂，下文特舉較佳實(shí)施例，并配合所附附圖，作詳細(xì)說明如下。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例的技術(shù)方案，下面將對實(shí)施例中所需要使用的附圖作簡單地介紹，應(yīng)當(dāng)理解，以下附圖僅示出了本發(fā)明的某些實(shí)施例，因此不應(yīng)被看作是對范圍的限定，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他相關(guān)的附圖。

圖1為本發(fā)明第一實(shí)施例提供的立體顯示裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為本發(fā)明第一實(shí)施例提供的階梯電極的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3為本發(fā)明第一實(shí)施例提供的階梯透光條與聚合物分散液晶的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖4為本發(fā)明第二實(shí)施例提供的立體顯示裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖5為本發(fā)明第三實(shí)施例提供的立體顯示裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖標(biāo)：10-切換單元；20-液晶顯示單元；30-背光單元；101-第一基板；102-第二基板；103-第一電極；104-階梯電極；105-階梯透光條；106-聚合物分散液晶；201-第三基板；202-第四基板；203-電極層；204-取向?qū)樱?05-液晶層；206-封框膠。

具體實(shí)施方式

為使本發(fā)明實(shí)施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。通常在此處附圖中描述和示出的本發(fā)明實(shí)施例的組件可以以各種不同的配置來布置和設(shè)計(jì)。

因此，以下對在附圖中提供的本發(fā)明的實(shí)施例的詳細(xì)描述并非旨在限制要求保護(hù)的本發(fā)明的范圍，而是僅僅表示本發(fā)明的選定實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

第一實(shí)施例

請參考圖1，是本發(fā)明第一實(shí)施例提供的立體顯示裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。本發(fā)明提供的立體顯示裝置包括切換單元10、液晶顯示單元20以及背光單元30，所述切換單元10、液晶顯示單元20以及背光單元30之間互相貼合，切換單元10用于切換該立體顯示裝置的2D或3D的顯示狀態(tài)，液晶顯示單元20用于顯示影像。

所述切換單元10包括第一基板101、第二基板102、第一電極103、多個階梯電極104、聚合物分散液晶(Polymer Dispersed Liquid Crystal，PDLC)106以及多個階梯透光條105，所述第一基板101、第一電極103和第二基板102依次設(shè)置，多個所述階梯透光條105間隔設(shè)置于所述第一電極103和所述第二基板102之間。

請參考圖2，是本發(fā)明第一實(shí)施例提供的階梯電極104的結(jié)構(gòu)示意圖。多個所述階梯電極104均勻分布于間隔設(shè)置的多個所述階梯透光條105之間，并設(shè)置于所述第二基板102靠近第一電極103的一側(cè)，所述聚合物分散液晶106填充于多個所述階梯透光條105之間。階梯電極104為圖中所示的階梯形狀，設(shè)置在第二基板102靠近第一電極103的一側(cè)是為了和第一電極103形成電場，便于階梯電極104和第一電極103之間的聚合物分散液晶106在通電后有序排列，以實(shí)現(xiàn)透光。

所述第一電極103為面電極，所述階梯電極104為條狀電極，并且多個條狀電極之間并聯(lián)，相互之間的通電或斷電可以互不干擾。如此，在多個階梯電極104中的其中一部分通電后能夠形成局部電場。例如，只是圖中的任意一個階梯電極104導(dǎo)電，此階梯電極104可以和第一電極103形成局部電場，此部分的電場對對應(yīng)區(qū)域的聚合物分散液晶106能夠產(chǎn)生影響。

請參考圖3，是本發(fā)明第一實(shí)施例提供的階梯透光條105與聚合物分散液晶106的結(jié)構(gòu)示意圖。所述階梯透光條105為由透明材料制成，用于透光，當(dāng)多個階梯透光條105之間的聚合物分散液晶106不透光時(shí)，多個階梯透光條105便形成一部分透光、一部分遮光的周期性排列的狹縫光柵。

聚合物分散液晶106處于第一電極103和階梯電極104之間，并且階梯透光條105有一定的厚度，聚合物分散液晶106可以依據(jù)周圍是否有電場進(jìn)行相應(yīng)的排列。當(dāng)聚合物分散液晶106處于電場中時(shí)，液晶分子沿電場方向排列，液晶分子長軸垂直于階梯透光條105，由于階梯透光條105的折射率與液晶的折射率相等，此時(shí)，液晶顯示單元20的出射光入射到切換單元10時(shí)，其不受散射的作用，從而切換單元10透明，即從液晶顯示單元20顯示的圖像為2D狀態(tài)；當(dāng)聚合物分散液晶106不處于電場中時(shí)，液晶分子呈現(xiàn)無序狀態(tài)，此時(shí)液晶顯示單元20的出射光入射到切換單元10時(shí)，入射光被無序狀態(tài)的液晶分子散射，從而聚合物分散液晶106呈乳白色，可以實(shí)現(xiàn)將光阻隔，而透光條繼續(xù)透光，形成一部分透光、一部分遮光的周期性排列的狹縫光柵，結(jié)合像素的排列，使人的左右雙眼在特定的空間內(nèi)能夠看到不同視差的圖像，從而實(shí)現(xiàn)3D顯示。

其中，所述階梯透光條105的寬度滿足公式a＝d_P+h×tanα，其中a表示所述階梯透光條105的寬度，d_P為像素點(diǎn)間距，所述h表示像素垂直高度，所述α為光柵傾角。需要提到的是，光柵傾角α需要滿足其中為L為黑色矩陣的寬度。

本發(fā)明實(shí)施例的階梯透光條105由于為階梯形狀的結(jié)構(gòu)，使聚合物分散液晶106在不透光時(shí)，能夠形成階梯形狀的狹縫光柵，階梯透光條105存在傾斜角度α，一方面，改善了傳統(tǒng)垂直狹縫光柵由于光柵節(jié)距近似等于液晶顯示器子像素寬度的整數(shù)倍而容易形成摩爾紋問題；另一方面，減小傳統(tǒng)傾斜狹縫光柵存在的視點(diǎn)間相互干擾的問題。

本發(fā)明實(shí)施例的液晶采用聚合物分散液晶106，可以不需要偏振片和取向?qū)?04，減少了工藝流程，易于制備大尺寸的光學(xué)器件。并且，目前已在光學(xué)調(diào)制器、熱敏及壓敏器件、電控玻璃、光閥、投影顯示、電子書等方面獲得應(yīng)用。

請?jiān)俅螀⒖紙D1，所述液晶顯示單元20還包括兩個電極層203、兩個取向?qū)?04、液晶層205以及第三基板201。兩個所述取向?qū)?04設(shè)置于兩個所述電極層203之間，所述液晶層205設(shè)置于兩個所述取向?qū)?04之間。所述第三基板201設(shè)置于兩個所述電極層203中的遠(yuǎn)離第二基板102的電極層203的一側(cè)，并且所述第三基板201設(shè)置于所述電極層203的遠(yuǎn)離所述取向膜的一側(cè)。在其他具體實(shí)施方式中，所述液晶顯示單元20可以由等離子顯示器、場發(fā)射顯示器、有機(jī)電致發(fā)光顯示器等2D平面矩陣顯示器替代。

本實(shí)施例中，第一電極103、階梯電極104以及電極層203均可以用透明導(dǎo)電材料制成，例如，采用如氧化銦錫(Indium Tin Oxides，ITO)或者氧化銦鋅(indium zinc oxide，IZO)等。所述取向?qū)?04用于控制所述液晶層205內(nèi)的液晶分子的取向。所述取向?qū)?04可以由聚酰亞胺制成。

所述立體顯示裝置還包括有封框膠206，封框膠206設(shè)置于切換單元10和液晶顯示單元20的邊緣，用于將聚合物分散液晶106和液晶層205封裝，防止流出。

所述背光單元30鄰近所述第三基板201設(shè)置，在所述立體顯示裝置使用中，所述切換單元10鄰近用戶一側(cè)，然后依次是液晶顯示單元20和背光單元30。

第二實(shí)施例

請參考圖4，是本發(fā)明第二實(shí)施例提供的立體顯示裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。本實(shí)施例的立體顯示裝置與第一實(shí)施例的區(qū)別在于，本實(shí)施例的立體顯示裝置中，所述液晶顯示單元20還包括第四基板202，所述兩個電極層203、所述兩個取向?qū)?04以及所述液晶層205均設(shè)置于所述第三基板201和所述第四基板202之間，所述第四基板202設(shè)置于兩個所述電極層203中的另一個所述電極層203的一側(cè)。

所述第四基板202和所述第二基板102完全貼合，例如可以采用光學(xué)雙面膠、紫外固化膠或熱熔膠進(jìn)行粘接。

本實(shí)施例中，第一基板101、第二基板102可以為PET塑料(Polyethylene terephthalate)、玻璃等透光性良好的基材。

在所述立體顯示裝置使用中，所述切換單元10鄰近用戶一側(cè)，然后依次是液晶顯示單元20和背光單元30。

第三實(shí)施例

請參考圖5，是本發(fā)明第三實(shí)施例提供的立體顯示裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。本實(shí)施例的立體顯示裝置與第二實(shí)施例的區(qū)別在于，本實(shí)施例的液晶顯示單元20設(shè)置于切換單元10前方，即液晶顯示單元20鄰近用戶一側(cè)，然后依次是切換單元10和背光單元30。所述第二基板102和背光單元30貼合，所述第一基板101和第三基板201貼合。

綜上所述，本發(fā)明實(shí)施例提供的立體顯示裝置及切換單元，切換單元包括了多個階梯透光條，多個階梯透光條之間設(shè)置有階梯電極、聚合物分散液晶，在聚合物分散液晶不透光時(shí)，由階梯透光條和聚合物分散液晶構(gòu)成的狹縫光柵，保證光柵的水平周期不變，相比現(xiàn)有技術(shù)的平行的透光條構(gòu)成的狹縫光柵，能減輕莫爾條紋的干擾。同時(shí)，由該階梯結(jié)構(gòu)構(gòu)成的狹縫光柵相比傾斜設(shè)置的狹縫光柵能將各視點(diǎn)的子像素嚴(yán)格分開，減少各視點(diǎn)間相互干擾的問題，提升立體顯示效果。通過多個階梯電極之間相互并聯(lián)，可以通過控制部分的階梯電極的通電或斷電，使切換單元內(nèi)的聚合物分散液晶部分有序排列，部分無序排列，從而達(dá)到部分聚合物分散液晶透光，部分聚合物分散液晶不透光的目的，進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)局部2D的效果和局部3D的效果共存的顯示界面。

應(yīng)注意到：相似的標(biāo)號和字母在下面的附圖中表示類似項(xiàng)，因此，一旦某一項(xiàng)在一個附圖中被定義，則在隨后的附圖中不需要對其進(jìn)行進(jìn)一步定義和解釋。

在本發(fā)明的描述中，需要說明的是，術(shù)語“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“內(nèi)”、“外”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系，或者是該發(fā)明產(chǎn)品使用時(shí)慣常擺放的方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本發(fā)明和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對本發(fā)明的限制。此外，術(shù)語“第一”、“第二”、“第三”等僅用于區(qū)分描述，而不能理解為指示或暗示相對重要性。

此外，術(shù)語“水平”、“豎直”、“懸垂”等術(shù)語并不表示要求部件絕對水平或懸垂，而是可以稍微傾斜。如“水平”僅僅是指其方向相對“豎直”而言更加水平，并不是表示該結(jié)構(gòu)一定要完全水平，而是可以稍微傾斜。

在本發(fā)明的描述中，還需要說明的是，除非另有明確的規(guī)定和限定，術(shù)語“設(shè)置”、“安裝”、“相連”、“連接”應(yīng)做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接；可以是機(jī)械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個元件內(nèi)部的連通。對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以具體情況理解上述術(shù)語在本發(fā)明中的具體含義。

以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例而已，并不用于限制本發(fā)明，對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，本發(fā)明可以有各種更改和變化。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。應(yīng)注意到：相似的標(biāo)號和字母在下面的附圖中表示類似項(xiàng)，因此，一旦某一項(xiàng)在一個附圖中被定義，則在隨后的附圖中不需要對其進(jìn)行進(jìn)一步定義和解釋。

以上所述，僅為本發(fā)明的具體實(shí)施方式，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。因此，本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)所述以權(quán)利要求的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。