一種3d顯示模組以及3d顯示裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及3D顯示技術領域，特別是涉及一種3D顯示模組及3D顯示裝置。
【背景技術】
[0002]立體顯示技術在平面顯示技術的基礎上引入新的維度，形成與真實世界感知更為貼近的三維顯示，近年來成為電子顯示技術的熱門。目前主流的裸眼立體顯示技術包括指向性背光、視差屏障或柱狀透鏡、液晶透鏡等技術，3D圖像的呈現(xiàn)方向往往依賴于上述結構的排列方向，已知的裸眼3D的技術并不合適使用在常常需要改變顯示角度的可攜式電子裝置上。如何能改變3D顯示器的呈現(xiàn)角度，為顯示器業(yè)者所積極發(fā)展的方向。
[0003]目前已知的可旋轉裸眼3D顯示裝置主要基于液晶透鏡技術，通過互相垂直排布的電極控制液晶透鏡的排列方向實現(xiàn)橫向與縱向的裸眼3D顯示。液晶透鏡的優(yōu)點在于切換靈活，但是由于需要通過復雜的液晶排布實現(xiàn)透鏡的匯聚效果，通常需要較多的電極數(shù)目，因而目前基于液晶透鏡的3D顯示技術中單個液晶透鏡的周期通常比較大，相對于柱透鏡的精細膜面結構和較小的透鏡周期存在很大的局限性。

【發(fā)明內容】

[0004]本發(fā)明主要解決的技術問題是提供一種3D顯示模組及3D顯示裝置，能夠實現(xiàn)縱向與橫向的裸眼3D顯示效果，并且制備簡單，易于薄型化。
[0005]為解決上述技術問題，本發(fā)明提供一種3D顯示模組，包括:
[0006]第一柱透鏡組，包括平行設置的多個第一柱透鏡；
[0007]第二柱透鏡組，包括平行設置的多個第二柱透鏡，第一柱透鏡和第二柱透鏡的延伸方向互相呈一定的角度，且第一柱透鏡的折射率不同于第二柱透鏡的折射率；
[0008]液晶層，位于第一柱透鏡組和第二柱透鏡組之間或者位于所述第一柱透鏡組和第二柱透鏡組兩邊；
[0009]第一電極層，位于液晶層的一側；
[0010]第二電極層，位于液晶層的另一側；
[0011]其中，所述液晶層中的液晶分子在所述第一電極層和所述第二電極層之間的電場控制下進行偏轉，在第一偏轉狀態(tài)下，所述液晶層的等效折射率與所述第一柱透鏡的折射率匹配，且與所述第二柱透鏡的折射率失配，在第二偏轉狀態(tài)下，所述液晶層的等效折射率與所述第一柱透鏡的折射率失配，且與所述第二柱透鏡的折射率匹配。
[0012]其中，液晶層中的液晶分子包括尋常光折射率和非尋常光折射率，其中第一柱透鏡的折射率和第二柱透鏡的折射率介于尋常光折射率和非尋常光折射率之間。
[0013]在第一偏轉狀態(tài)下，液晶層的等效折射率與第一柱透鏡的折射率之間的折射率差小于預設閾值，且與第二柱透鏡的折射率之間的折射率差大于預設閾值，在第二偏轉狀態(tài)下，液晶層的等效折射率與第一柱透鏡的折射率之間的折射率差大于預設閾值，且與第二柱透鏡的折射率之間的折射率差小于預設閾值。
[0014]其中，液晶層位于第一柱透鏡組和第二柱透鏡組之間，第一電極層位于第一柱透鏡組遠離液晶層一側，第二電極層位于第二柱透鏡組遠離液晶層一側。
[0015]其中，第一柱透鏡和所述第二柱透鏡的延伸方向互相垂直。
[0016]其中，第一柱透鏡和所述第二柱透鏡分別為凹透鏡結構或凸透鏡結構。
[0017]為了解決上述問題，本發(fā)明還提供了一種3D顯示裝置，
[0018]該3D顯示模組包括顯示面板以及設置于顯示面板上的上述任意一項所述的3D顯示模組。
[0019]其中，顯示面板包括與3D顯示模組相鄰設置的偏光片，偏光片具有一透光軸，液晶層的配向方向平行于偏光片的透光軸。
[0020]其中，第一柱透鏡的延伸方向平行于顯示面板的長邊或短邊中的一個，第二柱透鏡的延伸方向平行于顯示面板的長邊或短邊中的另一個，或者第一柱透鏡和第二柱透鏡的延伸方向與3D顯示裝置的長邊或短邊傾斜設置。
[0021]其中，第一柱透鏡與顯示面板相鄰設置，其中第一柱透鏡在第一偏轉狀態(tài)下的焦距大于第二柱透鏡在第二偏轉狀態(tài)下的焦距。
[0022]本發(fā)明的有益效果是:區(qū)別于現(xiàn)有技術的情況，本發(fā)明3D顯示模組及3D顯示裝置，通過互相呈一定角度排布的柱透鏡結合液晶排布的控制技術，實現(xiàn)了橫向與縱向的裸眼3D顯示效果，相對于液晶復雜的電極排布技術，具有制備簡單的優(yōu)點，同時柱透鏡的周期及焦距較小，具有薄型化的優(yōu)勢。
【附圖說明】
[0023]圖1是本發(fā)明3D顯示模組第一實施例的結構示意圖；
[0024]圖2是本發(fā)明3D顯示模組第一實施例的結構示意圖的A向視圖；
[0025]圖3是本發(fā)明3D顯示模組第一實施例中柱透鏡排布平面示意圖；
[0026]圖4是本發(fā)明3D顯示模組第一實施例一個可選實施例中柱透鏡排布平面示意圖；
[0027]圖5是本發(fā)明3D顯示模組第二實施例的結構示意圖；
[0028]圖6是本發(fā)明3D顯示模組第二實施例的結構示意圖的B向視圖；
[0029]圖7是本發(fā)明3D顯示模組第二實施例中柱透鏡排布平面示意圖；
[0030]圖8是本發(fā)明3D顯示模組第二實施例一個可選實施例中柱透鏡排布平面示意圖；
[0031]圖9是本發(fā)明3D顯示裝置第一實施例的結構示意圖；
[0032]圖10是本發(fā)明3D顯示裝置第一實施例一個可選實施例中單個柱透鏡相對于像素的排列方式示意圖。
【具體實施方式】
[0033]為更進一步闡述本發(fā)明所采取的技術手段及其效果，以下結合本發(fā)明的實施例及其附圖進行詳細描述。
[0034]參照圖1、圖2和圖3，圖1是本發(fā)明3D顯示模組第一實施例的結構示意圖，圖2是3D顯示模組第一實施例的結構示意圖的A向視圖，圖3是本發(fā)明3D顯示模組第一實施例中柱透鏡排布平面示意圖，本實施例中3D顯示模組包括:
[0035]第一柱透鏡組11，包括平行設置的多個第一柱透鏡111;
[0036]第二柱透鏡組12，包括平行設置的多個第二柱透鏡121，參照圖3，第一柱透鏡111(圖3中用虛線表示的區(qū)域)和第二柱透鏡121(圖3中用實線表示的區(qū)域)的延伸方向互相呈一定的角度，且第一柱透鏡111的折射率不同于第二柱透鏡121的折射率；
[0037]其中，第一柱透鏡111和第二柱透鏡121之間所呈的角度介于O度與180度之間，且不等于O度和180度。
[0038]液晶層13，位于第一柱透鏡組11和第二柱透鏡組12之間，液晶可以是正性或者負性液晶；
[0039]第一電極層14，位于液晶層的一側；
[0040 ]第二電極層15，位于液晶層的另一側；
[0041]圖1中繪出了第一電極層14位于第一柱透鏡組11遠離液晶層13—側，第二電極層15位于第二柱透鏡組12遠離液晶層13—側的情況，可選的，第一電極層14還可以位于第一柱透鏡組11接近液晶層13—側，第二電極層15還可以位于第二柱透鏡組12接近液晶層13—側。
[0042]其中，液晶層13中的液晶分子在第一電極層14和第二電極層15之間的電場控制下進行偏轉，參照圖2，圖2繪出了光線在經過3D顯示模組的傳播狀態(tài)(圖2中液晶本身的變化未繪出)，在第一偏轉狀態(tài)下，液晶層13的等效折射率與第一柱透鏡111的折射率匹配，且與第二柱透鏡121的折射率失配，此時，第一柱透鏡111與液晶分子的界面不再具有光折射的功能，此時第二柱透鏡121提供分光功能，從而垂直于第二柱透鏡的方向提供3D圖像輸出；參照圖1，圖1繪出了光線在經過3D顯示模組的傳播狀態(tài)(圖1中液晶本身的變化未繪出)，在第二偏轉狀態(tài)下，液晶層13的等效折射率與第一柱透鏡111的折射率失配，且與第二柱透鏡121的折射率匹配，第二柱透鏡121與液晶分子的界面不再具有光折射的功能，此時第一柱透鏡111提供分光功能，從而垂直于第一柱透鏡的方向提供3D圖像輸出。
[0043]在本發(fā)明3D顯示模組第一實施例中，通過互相呈一定角度排布的柱透鏡結合液晶排布的控制技術，第一電極層14和第二電極層15之間的電場控制液晶層13中的液晶分子進行偏轉，實現(xiàn)了橫向與縱向的裸眼3D顯示效果，相對于液晶復雜的電極排布技術，具有制備簡單的優(yōu)點，同時柱透鏡的周期及焦距較小，具有薄型化的優(yōu)勢。
[0044]其中，液晶層13中的液晶分子包括尋常光折射率和非尋常光折射率，第一柱透鏡111的折射率和第二柱透鏡121的折射率介于尋常光折射率和非尋常光折射率之間，第一柱透鏡111和第二柱透鏡121分別為凸透鏡結構或凹透鏡結構。液晶一般都具有雙折射特性，尋常光折射率偏振方向與分子長軸垂直，非尋常光偏振方向則與分子長軸垂直。
[0045]其中，可選的，在第一偏轉狀態(tài)下，液晶層13的等效折射率與第一柱透鏡111的折射率之間的折射率差小于預設閾值，且與第二柱透鏡121的折射率之間的折射率差大于預設閾值，進一步可選的，液晶層13的等效折射率和第一柱透鏡111的折射率相等;在第二偏轉狀態(tài)下，液晶層13的等效折射率與第一柱透鏡111的折射率之間的折射率差大于預設閾值，且與第二柱透鏡121的折射率之間的折射率差小于預設閾值，進一步可選的，液晶層13的等效折射率和第二柱透鏡121的折射率相等。
[0046]參照圖4，圖4是本發(fā)明3D顯示模組第一實施例一個可選實施例中柱透鏡排布平面示意圖，在該實施例中第一柱透鏡111(圖4中用虛線表示的區(qū)域)和第二柱透鏡121(圖4中用實線表示的區(qū)域)的延伸方向互相垂直。
[0047]參照圖5、圖6和圖7，圖5是本發(fā)明3D顯示模組第二實施例的結構示意圖，圖6是本發(fā)明3D顯示模組第二實施例的結構示意圖的B向視圖，圖7是本發(fā)明3D顯示模組第一實施例中柱透鏡排布平面示意圖，本實施例中3D顯示模組包括:
[0048]第一電極層21;
[0049]第二電極層22;