立体图像显示系统及其液晶视差光栅技术方案

本发明专利技术公开一种涉及光栅技术，具体公开一种立体图像显示系统及其液晶视差光栅。该液晶视差光栅中：液晶层被上/下控制电极分割为盒型矩阵结构像素，以形成水平或者垂直方向的光栅；上/下控制电极均被制作成长条形以分别设置成盒型矩阵结构像素，以有选择地开启或关闭来控制液晶层状态，形成水平或垂直方向的光栅图案；下基板，形成于液晶层和显示模块之间；上基板，设置于液晶层和上控制电极的顶部；偏振器，设置于上基板顶部和/或下基板底部，以通过偏振角控制像素的亮/暗状态，使光栅图案可视化。该立体图像包括显示模块及上述液晶视差光栅。本发明专利技术通过液晶视差光栅垂直或水平地转换光栅，有助于使立体图像显示系统增大可视角度和观看距离。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及光栅技术，具体来说是一种立体图像显示系统及其液晶视差光栅，该液晶视差光栅包括形成为矩阵结构 的TN型液晶盒。
技术介绍
目前，信息通信技术已经发展到较高的水平，数字终端能够以非常高的速度处理文本、语音和图像信息，以提供具有二维图像和语音的多媒体内容服务。下一步的发展方向是三维立体信息服务，其能够提供立体的多媒体服务。根据双眼立体成像理论，两个眼睛分别看到两个不同的二维图像，当经过视网膜将两个图像传递到大脑时，大脑将传递的两个图像组合并再现出具有深度感和真实感的三维图像。为了生成并观看3D图像，需要采用相应的3D图像显示系统，通常采用佩戴眼镜的3D设备。当前的佩戴眼镜型的3D立体设备已经发展相当完善，但是由于必须佩戴眼镜，使用者带来诸多不便。为此，裸眼3D试产光栅技术应运而生，以下解释利用常规光栅法的立体图像显示系统工作原理。同时参见图I和图2，表示利用常规液晶视差光栅法的立体图像显示系统。该立体图像显示系统包括显示模块10和被称为液晶视差光栅(以下简称光栅)20的条形遮光膜。在显示模块10中，分别对应于左眼和右眼的左图像L和右图像R面向垂直方向(图2中的Z方向)并沿水平方向(图2中的X方向)交替布置；光栅20设置在前端并面向垂直方向。这种立体图像显示系统如此设置显示模块10和光栅20，使得左图像L的光线仅进入左眼，而右图像R的光线仅进入右眼，由此可分别观察到所划分的左右两个图像L和R，最终获得立体感。但是，基于上述液晶视差光栅的立体图像显示系统存在一定的缺陷，表现在以下方面(1)目前通用的显示屏都是基于RGB彩色滤光片显示法，将一个像素沿水平方向(图2中的X方向)平均分为R、G、B三部分，R、G、B均被称作子像素。但常规液晶光栅视差光栅有时会发生R、G或B的一部分被光栅20的设置或厚度阻挡的情况，因此无法被看到，导致无法正常显示立体图像。(2)作为常规液晶视差光栅的另外一个问题是，光栅的厚度和光栅间的距离是有限的，当超出距离和角度的限制之后，导致左右眼图像的串扰，并且观看距离被限制为特定长度。(3)在常规的利用液晶模块的液晶视差光栅中，沿水平方向设置成一行的竖直光栅条的形式，控制电极S和公共电极C连接到像素，从而控制整个像素同时开启或关闭。但是，光栅的布置方向是固定的，并且因此观看者仅能在固定方向上在显示图像的屏幕上观看到立体图像，因而无法与固定方向垂直的方向或通过转动屏幕而观看到立体图像。(4)在常规方法中的光栅形成无间隙的竖直条形式。于是，常规方法的问题在于，从显示屏发射的光被阻挡，导致显示模块发射出的光经过常规液晶光栅后的亮度被降低到相当低的水平。有鉴于此，有必要就液晶视差光栅进行深入的研究，开发出可以解决以上全部或部分问题的产品。
技术实现思路
针对现有技术存在的缺陷，本专利技术的目的在于提供一种设计成盒型的液晶视差光栅，可以垂直地或水平地转换光栅；在此基础上，本专利技术的另一目的在于提供ー种立体图像显示系统，有助于增大可视角度和观看 距离。为了解决以上问题，本专利技术的技术方案是提供一种盒型的液晶视差光栅，其中可以垂直地或水平地转换光柵，从而使光栅对光亮度的减小最小化。具体而言，该盒型液晶视差光栅包括液晶层(LC层)，该液晶层被置于盒型空间内；控制电极，该控制电极分为上控制电极和下控制电极，该控制电极均被制作成长条形，设置成盒型矩阵结构的像素，用以通过根据预设控制方法有选择地开启或关闭来控制该LC层的状态，以形成水平或垂直方向图案的光栅图案；下基板，该下基板形成于该LC层和预定显示模块之间，以便将该液晶层和该控制电极设置在距该显示模块预定距离的位置处；上基板，该上基板设置于该液晶层和该上控制电极的顶部；偏振器，该偏振器设置于该上基板的顶部上，并通过偏振角控制该像素的亮/暗状态，使该光栅图案可视化。其中该光从该显示模块发射并穿过该下基板、该控制器、该LC层和该上基板、该偏振器。因此，利用该液晶视差光栅和包括该液晶视差光栅的该立体图像显示系统可以显示沿水平方向/垂直方向旋转的立体图像。在此基础上，本专利技术的另ー技术方案是相应提供ー种立体图像显示系统，其包括平板显示模块和上述盒型液晶视差光柵，该显示模块包括TFT-LCD (薄膜场效应晶体管液晶显示器)、有机EL(0LED，有机电致发光显示器)、FED (场致发射显示器)、TOP (等离子体显示板)等。具体而言，该立体图像显示系统包括用于提供立体图像内容的显示模块以及能够预定控制方法形成水平或垂直方向的光栅的液晶视差光栅；其中液晶视差光栅包括液晶层(LC层)，液晶层被置于盒型空间内，被控制电极分割为盒矩阵结构像素，以预定控制方法形成水平或者垂直方向的光栅；控制电极，控制电极分为上控制电极和下控制电极，控制电极均被制作成长条形，上/下控制电极设置成盒型矩阵结构的像素，用以通过控制方法有选择地开启或关闭来控制LC层的状态，以形成水平或垂直方向的光栅图案；下基板，下基板形成于LC层和预定显示模块之间，以便将液晶层和控制电极设置在距显示模块预定距离的位置处；上基板，该上基板设置于液晶层和上控制电极的顶部；偏振器，该偏振器设置于上基板的顶部上，并通过偏振角控制像素的亮/暗状态，使光栅图案可视化。其中光从显示模块发射并穿过下基板、LC层和上基板。该立体图像显示系统利用该液晶视差光栅和包括该液晶视差光栅的该立体图像显示系统可以显示沿水平方向/垂直方向旋转的立体图像，其通过将设置于水平方向中的R、G和B中的像素旋转90度而能够显示立体图像，由此能够増大可视角度和观看距离。与现有技术相比，本专利技术提供的盒型液晶视差光栅可以垂直地或水平地转换光栅，其有助于使立体图像显示系统增大可视角度和观看距离。具体而言，本专利技术的液晶视差光栅和包括液晶视差光栅的立体图像显示系统可取得包括但不仅限于以下有益技术效果首先，液晶视差光栅和包括液晶视差光栅的立体图像显示系统利用控制矩阵光栅控制光的通、断，呈现立体图像，能够在2D和3D模式之间切换以及将光栅转换成水平或垂直方向。其次，该液晶视差光栅包括液晶视差光栅的立体图像显示系统允许在LC层设置成盒型的像素之间有盒间隙，并控制LC层的上下液晶分子排布(液晶分子排布由摩擦方向决定)以及偏振光的方向，从而能提闻売度。再次，本专利技术的液晶视差光栅和包括液晶视差光栅的立体图像实现设备通过将设置于水平方向上的R、G、B中的图像旋转90度而能够显示立体图像，由此能够增大可视角度和观看距离，提高使用者的使用舒适度。再其次，本专利技术的液晶视差光栅和包括液晶视差光栅的立体图像显示系统在生产过程中采用标准工艺，无需特殊工艺、设备、流程等，与现有工艺完全兼容，成本优势明显。最后，该液晶视差光栅和包括液晶视差光栅的立体图像显示系统在形成光栅时通过垂直/水平列单元的控制电极来控制像素，而非点阵控制，大大降低了驱动路数，对控制设备的要求较低，降低了综合成本。同时，水平方向的控制电极和垂直方向的控制电极都是并联的长条电极，对电极短路无要求，大大提高了液晶视差光栅的良品率，降低成本。附图说明为了更清楚地说明本专利技术或现有技术中的技术方案，下面将对本专利技术实施例或现有技术中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅是本专利技术的一些实施例。对于本领域普通技术人员本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种液晶视差光栅，其特征在于，包括上基板、下基板、液晶层、上控制电极、下控制电极和偏振器，其中：液晶层，封装于上基板和下基板形成盒型空间内，被上控制电极和下控制电极分割为盒型矩阵结构像素，用以根据预定控制策略形成水平方向或者垂直方向的光栅；上控制电极和下控制电极，设置于上基板内侧和下基板的内侧，且均被制作成长条形以分别设置成盒型矩阵结构像素，用以通过预设控制策略有选择地开启或关闭来控制液晶层的状态，形成水平方向或垂直方向的光栅图案；下基板，形成于液晶层和显示模块之间，用以将液晶层和下控制电极设置在距显示模块预定距离的位置处；上基板，设置于液晶层和上控制电极的顶部，光从显示模块发射并穿过下基板、液晶层和上基板；偏振器，设置于上基板的顶部和/或下基板的底部，用以通过偏振角控制像素的亮/暗状态，使光栅图案可视化。

【技术特征摘要】
1.一种液晶视差光栅，其特征在于，包括上基板、下基板、液晶层、上控制电极、下控制电极和偏振器，其中 液晶层，封装于上基板和下基板形成盒型空间内，被上控制电极和下控制电极分割为盒型矩阵结构像素，用以根据预定控制策略形成水平方向或者垂直方向的光栅； 上控制电极和下控制电极，设置于上基板内侧和下基板的内侧，且均被制作成长条形以分别设置成盒型矩阵结构像素，用以通过预设控制策略有选择地开启或关闭来控制液晶层的状态，形成水平方向或垂直方向的光栅图案； 下基板，形成于液晶层和显示模块之间，用以将液晶层和下控制电极设置在距显示模块预定距离的位置处； 上基板，设置于液晶层和上控制电极的顶部，光从显示模块发射并穿过下基板、液晶层和上基板； 偏振器，设置于上基板的顶部和/或下基板的底部，用以通过偏振角控制像素的亮/暗状态，使光栅图案可视化。2.如权利要求I所述的液晶视差光栅，其特征在于，上控制电极和下控制电极分别包括第一控制电极、第二控制电极及公共电极，其中 第一控制电极为垂直方向的奇数编号控制电极列； 第二控制电极为垂直方向的偶数编号控制电极列； 公共电极为水平方向的所有控制电极行。3.如权利要求2所述的液晶视差光栅，其特征在于，盒型矩阵结构包括 水平方向的公共电极，其与垂直方向的第一控制电极和第二控制电极分别形成其具有水平方向以交替重复方法设置的第一像素和第二像素，其中第一和第二像素的尺寸存在差异；水平方向的公共电极的间隙，其与垂直方向的第一控制电极和第二控...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴梓平，王新志，周晓峰，伍小丰，何基强，
申请(专利权)人：信利半导体有限公司，
类型：发明
国别省市：