一種降低3D串擾的裸眼顯示面板、顯示器及光學組件的制作方法

文檔序號：11152654閱讀：854來源：國知局

本發(fā)明涉及3D顯示技術領域，特別涉及一種降低3D串擾的裸眼顯示面板、顯示器及光學組件。

背景技術：

隨著裸眼3D顯示的迅猛發(fā)展，它在虛擬現實技術、3D游戲、航空航天和生物分子等多個領域展現出了廣闊的應用前景。圖像顯示器作為信息傳遞中人類接收外部信息的重要設備，3D顯示器使用戶可以直接看出圖像中各物體的遠近、縱深，獲得更加全面直觀的信息。傳統(tǒng)的3D圖像顯示器需要用戶佩戴偏振眼鏡等輔助工具，限制了用戶的其他活動，因此在很多場合不適用。

在目前的裸眼3D顯示技術中，如圖1所示，是通過在顯示層10外加上3D光學器件20來實現裸眼3D顯示。如圖2所示，顯示層10中的像素11、12、13和14呈矩陣排列；3D光學器件20中的光學器件基本單元21和22呈傾斜排列，以解決摩爾紋的問題。以左眼顯示為例，像素11和13為左眼像素，像素12和14為右眼像素，理想狀態(tài)下，通過光學器件基本單元21的只有左眼像素11和13；而實際情況下，右眼像素12和14的部分光也會透過光學器件基本單元21進入左眼，產生串擾現象，用戶獲得的3D立體效果會受到影響。

技術實現要素：

本發(fā)明主要解決的技術問題是提供一種降低3D串擾的裸眼顯示面板、顯示器及光學組件，能夠使不應進入左眼(或右眼)的右眼(或左眼)像素被阻擋，減少影像的串擾，從而改善立體顯示器的3D顯示效果。

為解決上述技術問題，本發(fā)明采用的一個技術方案是提供一種降低3D串擾的裸眼顯示面板，包括：

顯示層，用于發(fā)射第一偏光；

半波片，用于將需要被看到的區(qū)域的第一偏光進行半波延遲，形成第二偏光；

偏光片，用于過濾所述第一偏光；

3D光學器件，用于對透過所述偏光片的光進行處理，使其中至少部分光分別投射到兩只眼睛。

其中，所述顯示層包括矩陣排列的分別對應左右眼的像素；

所述半波片包括矩陣排列的半波延遲區(qū)域和非延遲區(qū)域；

所述偏光片包括第一偏光區(qū)域和第二偏光區(qū)域；

其中，所述顯示層的左眼像素、所述半波片的半波延遲區(qū)域以及所述偏光片的所述第一偏光區(qū)域在光路上對應，所述顯示層的右眼像素、所述半波片的非延遲區(qū)域以及所述偏光片的所述第二偏光區(qū)域在光路上對應。

其中，所述半波片為光配向圖形化半波片，所述偏光片為金屬圖形化偏光片。

其中，所述金屬圖形化偏光片的周期小于波長。

其中，所述金屬圖形化偏光片制作在3D光學器件上。

其中，所述3D光學器件是功能固定的或者功能可切換的。

為解決上述技術問題，本發(fā)明采用的另一個技術方案是提供一種降低3D串擾的裸眼顯示器，包括一種降低3D串擾的裸眼顯示面板，所述顯示面板包括：

顯示層，用于發(fā)射第一偏光；

半波片，用于將需要被看到的區(qū)域的第一偏光進行半波延遲，形成第二偏光；

偏光片，用于過濾所述第一偏光；

3D光學器件，用于對透過所述偏光片的光進行處理，使其中至少部分光分別投射到兩只眼睛。

其中，所述顯示層包括矩陣排列的分別對應左右眼的像素；

所述半波片包括矩陣排列的半波延遲區(qū)域和非延遲區(qū)域；

所述偏光片包括第一偏光區(qū)域和第二偏光區(qū)域；

其中，所述顯示層的左眼像素、所述半波片的半波延遲區(qū)域以及所述偏光片的所述可透第二偏光區(qū)域在光路上對應，所述顯示層的右眼像素、所述半波片的非延遲區(qū)域以及所述偏光片的所述可透第一偏光區(qū)域在光路上對應。

其中，所述半波片為光配向圖形化半波片，所述偏光片為金屬圖形化偏光片。

為解決上述技術問題，本發(fā)明采用的另一個技術方案是提供一種用于裸眼顯示的光學組件，包括：

半波片，包括形狀與顯示像素匹配且交替排列的半波延遲區(qū)域和非延遲區(qū)域，所述半波延遲區(qū)域被設置為將來自左眼像素的第一偏光進行半波延遲，形成第二偏光，所述非延遲區(qū)域直接通過來自右眼像素的第一偏光；

偏光片，包括偏光區(qū)域分布與3D光學器件中屈光分布匹配且交替排列的第一偏光區(qū)域和第二偏光區(qū)域，所述第一偏光區(qū)域被設置為僅透過來自所述半波片的第二偏光，所述第二偏光區(qū)域被設置僅透過來自所述半波片的第一偏光。

本發(fā)明通過在顯示層與3D光學裝置之間增加半波片和偏光片，使不應進入左眼(或右眼)的右眼(或左眼)像素被阻擋，在解決摩爾紋問題的同時減少影像的串擾，從而改善立體顯示器的3D顯示效果。

附圖說明

圖1是現有技術中3D顯示面板的結構示意圖；

圖2是現有技術中3D顯示面板的像素顯示的結構示意圖；

圖3是本發(fā)明顯示面板實施例的結構示意圖；

圖4是本發(fā)明顯示面板實施例的結構示意圖；

圖5是本發(fā)明顯示器實施例的結構示意圖；

圖6是本發(fā)明光學組件實施例的結構示意圖。

具體實施方式

下面將結合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅是本發(fā)明的一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。

參見圖3和圖4，本發(fā)明顯示面板實施例包括：

顯示層200，用于發(fā)射第一偏光；

半波片300，用于將需要被看到的區(qū)域的第一偏光進行半波延遲，形成第二偏光；

偏光片400，用于過濾第一偏光；

3D光學器件500，用于對透過偏光片的光進行處理，使其中至少部分光分別投射到兩只眼睛。

在本實施例中，顯示層200包括矩陣排列的對應左眼的像素201和203，對應右眼的像素202和204；

半波片300包括矩陣排列的半波延遲區(qū)域301、303和非延遲區(qū)域302、304；

偏光片包括第一偏光區(qū)域401和第二偏光區(qū)域402；

其中，顯示層200的左眼像素201和203、半波片300的半波延遲區(qū)域301和303以及偏光片400的第一偏光區(qū)域401在光路上對應，顯示層200的右眼像素204、半波片300的非延遲區(qū)域304以及偏光片400的第二偏光區(qū)域402在光路上對應。

參見圖4和圖5，在本實施例中，以左眼像素的顯示為例。首先，包括左眼像素201和203、右眼像素202和204的第一偏光從顯示層200出發(fā)，到達半波片300；其中包括左眼像素201和203的第一偏光經過半波片300的半波延遲區(qū)域301和303，形成第二偏光，包括右眼像素202和204的第一偏光經過半波片300的非延遲區(qū)域302和304，仍為第一偏光；然后，包括右眼像素202和204的第一偏光和包括左眼像素201和203的第二偏光到達偏光片400，其中偏光片的第一偏光區(qū)域401僅能透過第二偏光，第二偏光區(qū)域402僅能透過第一偏光，因此，只有包括左眼像素201和203的第二偏光可以透過偏光片的第一偏光區(qū)域401，包括右眼像素202和204的第一偏光被第一偏光區(qū)域401阻擋；最后，包括左眼像素201和203的第二偏光經過3D光學器件500的光學器件基本單元501投射入用戶的左眼中，實現左眼像素的顯示，并且有效避免右眼像素進入用戶的左眼中形成的串擾。

在本實施例中，半波片300為光配向圖形化半波片，比一般的半波片能夠實現更好的半波延遲的效果；偏光片400為金屬圖形化偏光片，比一般的偏光片能夠實現更好的過濾效果。其中，金屬圖形化偏光片主要由AL或CR等金屬制成，其周期小于波長。

需要說明的是，偏光片400可以單獨成型，也可以制作在3D光學器件上，半波片300也同理；當然半波片300和偏光片400也可以一體成型，甚至整合入顯示層200。

在本實施例中，若3D光學器件500的光學器件基本單元501豎直排列，其光柵結構與矩陣顯示器配合形成自由立體顯示器時，后置光柵在光源照明下會形成十分明顯的光柵結構光場，與矩陣顯示器的像素結構間產生摩爾紋；另外，對于前置光柵，由顯示器圖像層發(fā)出的光經前置光柵的反射也會形成十分明顯的光柵結構光場，同樣會與矩陣顯示器的像素結構相互作用而產生摩爾紋。因此，3D光學器件500采用了傾斜排列的光學器件基本單元501，能夠有效地避免摩爾紋的現象；對應地，偏光片400的第一偏光區(qū)域401、第二偏光區(qū)域402分布及其形狀與3D光學器件500的光學器件基本單元501匹配，也就是說，偏光片400的第一偏光區(qū)域401、第二偏光區(qū)域402相對于顯示層200的像素排列方向也是傾斜排列的，每一第一偏光區(qū)域401/第二偏光區(qū)域402與一光學器件基本單元501對應，比如都是長條型結構，位置重疊，因此，綜合以上結構，可以有效地避免摩爾紋的現象的同時，能夠取得更好的過濾效果。

在本實施例中，3D光學器件500可以為多種裸眼3D技術的光學器件，例如狹縫式光柵、點光柵或柱面透鏡光柵等。其中，3D光學器件500是功能固定的或者功能可切換的。例如，普通的光柵結構的3D光學器件，僅能顯示3D圖像，是功能固定的。再例如，液晶的3D光學器件，通電后形成棱鏡狀，可以實現將2D圖像的子像素投射到不同方向，使用戶看到不同的子像素，形成裸眼3D的顯示；不通電時，液晶的3D光學器件相當于一層透明薄膜，仍顯示2D圖像，因此，液晶的3D光學器件既可以顯示2D圖像又可以顯示3D圖像，是功能可切換的。

參見圖3至圖6，本發(fā)明顯示器實施例包括一種降低3D串擾的裸眼顯示面板100，所述顯示面板100包括：

顯示層200，用于發(fā)射第一偏光；

半波片300，用于將需要被看到的區(qū)域的第一偏光進行半波延遲，形成第二偏光；

偏光片400，用于過濾第一偏光；

3D光學器件500，用于對透過偏光片的光進行處理，使其中至少部分光分別投射到兩只眼睛。

在本實施例中，顯示層200包括矩陣排列的對應左眼的像素201和203，對應右眼的像素202和204；

半波片300包括矩陣排列的半波延遲區(qū)域301、303和非延遲區(qū)域302、304；

偏光片包括第一偏光區(qū)域401和第二偏光區(qū)域402；

在本實施例中，半波片300為光配向圖形化半波片，偏光片400為金屬圖形化偏光片。

參見圖5，本發(fā)明光學組件實施例包括：

半波片300，包括形狀與顯示像素匹配且交替排列的半波延遲區(qū)域301、303和非延遲區(qū)域302、304，半波延遲區(qū)域301和303被設置為將來自左眼像素的第一偏光進行半波延遲，形成第二偏光，非延遲區(qū)域302和304直接通過來自右眼像素的第一偏光；

偏光片400，包括偏光區(qū)域分布與3D光學器件中屈光分布匹配且交替排列的第一偏光區(qū)域401和第二偏光區(qū)域402，第一偏光區(qū)域401被設置為僅透過來自半波片300的第二偏光，第二偏光區(qū)域被設置僅透過來自半波片300的第一偏光。