專利名稱：立體顯示裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及立體顯示領(lǐng)域，尤其涉及一種可在屏幕的任何區(qū)域進(jìn)行2D或3D轉(zhuǎn)換的裝置。
技術(shù)背景人類是通過右眼和左眼所看到的物體的細(xì)微差異來感知物體的深 度，從而識(shí)別出立體圖像的，這種差異被稱為視差。立體顯示技術(shù)就是 通過人為的手段來制造人的左右眼的視差，給左、右眼分別送去有視差 的兩幅圖像，使大腦在獲取了左右眼看到的不同圖像之后，產(chǎn)生觀察真 實(shí)三維物體的感覺。立體顯示裝置一^:有兩種方式狹縫光柵式立體顯 示裝置和微透鏡陣列立體顯示裝置。其中微透鏡陣列立體顯示裝置包括 顯示面板和安裝在顯示面板前方的微透鏡陣列，從而將來自于顯示面板 的3D圖像分成右眼和左眼圖像。上述傳統(tǒng)微透鏡陣列式立體顯示裝置，無法實(shí)現(xiàn)2D-3D之間的轉(zhuǎn) 換，給使用帶來了不便。因此需要一種自動(dòng)立體顯示裝置，其可以根據(jù) 所提供的圖像信號(hào)在2D和3D模式之間進(jìn)行轉(zhuǎn)換。針對(duì)這一需求，開 展了很多研究工作。如專利文獻(xiàn)US5500765提到一種2D-3D可轉(zhuǎn)換自 動(dòng)立體顯示裝置，通過透鏡片在顯示面板上的機(jī)械移動(dòng)來實(shí)現(xiàn)2D-3D 之間的轉(zhuǎn)換。但是這種機(jī)械轉(zhuǎn)換原理的實(shí)現(xiàn)受到振動(dòng)、潮濕、灰塵等因 素的影響而不易控制。此外專利文獻(xiàn)US6069650和CN1892289都利用 了液晶對(duì)尋常光(o光)和非尋常光(e光)產(chǎn)生不同的折射率來實(shí)現(xiàn) 2D-3D轉(zhuǎn)換，它們都需要在微透鏡的表面鍍導(dǎo)電薄層或梯度結(jié)構(gòu)的導(dǎo)電 層，以達(dá)到控制液晶指向矢方向的目的。圖1表示了傳統(tǒng)2D-3D可轉(zhuǎn) 換自動(dòng)立體顯示裝置的結(jié)構(gòu)和原理。如圖1,此裝置主要包括顯示面板 1，微透鏡陣列2,面對(duì)微透鏡陣列的透明平面板5，在微透鏡和透明平 面板表面的導(dǎo)電薄層或梯度電極層3,填充在微透鏡陣列和透明平面板之間的液晶4，以及分別連接在兩個(gè)導(dǎo)電薄層或梯度電極層的電極6。 根據(jù)此結(jié)構(gòu)，當(dāng)沒有電壓施加在電極6時(shí)，入射的偏振光的偏振方向平 行于液晶的指向矢即光軸方向，如圖2A此時(shí)光線透過液晶的折射率為 ne，且ne不等于微透鏡材料的折射率np,光線在微透鏡表面發(fā)生折射， 顯示為3D效果。當(dāng)施加電壓于電極6時(shí)，如圖2B,微透鏡陣列和透 明平面板之間的導(dǎo)電薄層間形成電場(chǎng)，液晶指向矢方向改變?yōu)榘凑针妶?chǎng) 方向排布,入射的偏振光的偏振方向垂直于液晶的指向矢即光軸方向， 光線透過液晶的折射率為n。，此時(shí)n。等于微透鏡材料折射率np,光線 在不發(fā)生折射的情況下穿過微透鏡2、液晶4和透明平面板5，顯示為 2D效果。上述現(xiàn)有的2D-3D轉(zhuǎn)換并不能對(duì)每個(gè)像素點(diǎn)實(shí)現(xiàn)獨(dú)立控制，不能 給觀眾同時(shí)顯示立體和平面圖像，更加不能動(dòng)態(tài)顯示立體或平面圖像， 顯示的功能和效果均不如人意。 發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的在于提供一種立體顯示裝置，能夠同時(shí)進(jìn)行2D和3D 的顯示，并能夠在屏幕的任何區(qū)域進(jìn)行2D-3D動(dòng)態(tài)轉(zhuǎn)換。為達(dá)到本發(fā)明的目的，提供一種立體顯示裝置，包括提供圖像光線 的裝置和透鏡組件；所述提供圖像光線的裝置，用于提供線性偏振的圖像光線；所述透鏡組件，包括單折射率透鏡和雙折射率透鏡，且所述單折射 率透鏡和所述雙折射率透鏡構(gòu)成組合透鏡，所述兩個(gè)透鏡均包括平面部 分和與之相對(duì)的曲面部分，兩透鏡的曲面部分相互契合；還包括薄膜晶體管電路板和控制單元；所述雙折射率透鏡的平面部 分和曲面部分覆蓋有進(jìn)行了取向處理的透明電才及，其中一個(gè)面上的透明電極包括至少兩個(gè)互不導(dǎo)電的透明電才及單元，所述透明電才及單元分別與 所述薄膜晶體管電路板上的晶體管連接，所述控制單元與所述薄膜晶體 管電路板中的晶體管和雙折射率透鏡的另 一個(gè)面上的透明電極連接，用 于通過晶體管控制相應(yīng)的透明電極單元與所述另一個(gè)面上的透明電極 之間的區(qū)域的電場(chǎng)，入射的偏振光線在有電場(chǎng)的情況下通過該透鏡組件
不發(fā)生折射，在無電場(chǎng)的情況下通過該透鏡組件發(fā)生折射。作為一種優(yōu)選方案，所述單折射率透鏡為凸透鏡，且所述單折射率透鏡的折射率等于所述雙折射率透鏡的其中一個(gè)折射率并大于另外一個(gè)折射率。作為一種優(yōu)選方案，所述雙折射率透鏡為凸透鏡，且所述單折射率 透鏡的折射率等于所述雙折射率透鏡的其中 一 個(gè)折射率并小于另外一 個(gè)折射率。作為一種優(yōu)選方案，所述雙折射率透#<的折射率包括相對(duì)于尋常光的尋常光折射率n。和相對(duì)于非尋常光的非尋常光折射率n"所述單折 射率透鏡的折射率等于所述尋常光折射率n。并大于所述非尋常光折射 率ne。作為一種優(yōu)選方案，所述雙折射率透鏡的折射率包括相對(duì)于尋常光 的尋常光折射率n。和相對(duì)于非尋常光的非尋常光折射率ru,所述單折 射率透鏡的折射率等于所述非尋常光折射率ne并大于所述尋常光折射 率n。。 .作為一種優(yōu)選方案，所述雙折射率透鏡的折射率包括相對(duì)于尋常光 的尋常光折射率n。和相對(duì)于非尋常光的非尋常光折射率ne,所述單折 射率透鏡的折射率等于所述尋常光折射率n。并小于所述非尋常光折射 率ne。作為一種優(yōu)選方案，所述雙折射率透鏡的折射率包括相對(duì)于尋常光的尋常光折射率n。和相對(duì)于非尋常光的非尋常光折射率n"所述單折 射率透鏡的折射率等于所述非尋常光折射率ru并小于所述尋常光折射率n。。作為一種優(yōu)選方案，所述提供圖像光線的裝置包括能提供線性偏振
光的顯示面板。作為 一種優(yōu)選方案，所述提供圖像光線的裝置包括提供非線性偏振光 的顯示面板和起偏器，所述起偏器放置在所述顯示面板與所述透鏡組件之 間，將所述顯示面板發(fā)出的非線性偏振光轉(zhuǎn)化為線性偏振光。利用本發(fā)明的上述技術(shù)方案，能夠?qū)γ總€(gè)像素點(diǎn)甚至子像素點(diǎn)進(jìn)行控制，能在屏幕上不同區(qū)域同時(shí)進(jìn)行2D和3D的顯示，并能夠任意進(jìn)行 2D-3D轉(zhuǎn)換。


圖l為傳統(tǒng)2D-3D可轉(zhuǎn)換自動(dòng)立體顯示裝置示意圖；圖2A為偏振光入射在圖1所示裝置時(shí)，在未加電狀態(tài)下的光路圖；圖2B為偏振光入射在圖l所示裝置時(shí)，在加電狀態(tài)下的光路圖；圖3為現(xiàn)有技術(shù)中TFT型液晶顯示器的主要結(jié)構(gòu)圖；圖4為現(xiàn)有技術(shù)中TFT液晶顯示器的面板陣列示意圖；圖5為現(xiàn)有技術(shù)中TFT液晶顯示器中一像素單元的電路示意圖；圖6為本發(fā)明實(shí)施例一的立體顯示裝置的結(jié)構(gòu)和光路圖圖7為本發(fā)明實(shí)施例二的立體顯示裝置的結(jié)構(gòu)和光路圖。
具體實(shí)施方式
本發(fā)明的立體顯示方案中主要應(yīng)用了 TFT顯示屏的類似技術(shù)，在具體 說聽本發(fā)明的方案之前，首先對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中TFT顯示屏的相關(guān)原理和作用 作一個(gè)簡(jiǎn)要說明。以便后面能更加清楚的說明本發(fā)明的技術(shù)方案，TFT是"Thin Film Transistor"的簡(jiǎn)稱，即薄膜場(chǎng)效應(yīng)晶體管，所謂薄膜晶體管， 是指液晶顯示器上的每一液晶象素點(diǎn)都是由集威在其后的薄膜晶體管來驅(qū) 動(dòng)。從而可以做到高速度、高亮度和高對(duì)比度顯示屏幕信息。TFT液晶為每個(gè)像素都設(shè)有一個(gè)半導(dǎo)體開關(guān)，每個(gè)像素都可以通過點(diǎn)脈 沖直接控制，因而每個(gè)節(jié)點(diǎn)都相對(duì)獨(dú)立，并可以連續(xù)控制，不僅提高了顯示 屏的反應(yīng)速度，同時(shí)可以精確控制顯示色階，所以TFT液晶的色彩更真。TFT
液晶顯示屏的特點(diǎn)是亮度好、對(duì)比度高、層次感強(qiáng)和顏色鮮艷。參見圖3， TFT型的液晶顯示器主要的構(gòu)成包括白光源31，偏光板32、包含薄膜晶 體管的電路平板33，濾光板34和偏振片35，在電路平4反33和濾光板34之 間具有玻璃基板、配向膜、電極和液晶材料等。TFT液晶顯示器常采用 TN(Twistednematic)型的線狀液晶(或稱之為棒狀液晶)。圖4為TFT液晶 顯示器的面板陣列示意圖，圖中S1-SN為Source線(也叫信號(hào)線或數(shù)據(jù)線)， G1-GM為Gate線(也叫掃描線)，陰影部分為覆蓋在液晶表面的顯示電極。 在與顯示電極相對(duì)的液晶的另一表明為common電極(7>共電極)74。利用 顯示電極與common電極產(chǎn)生的電場(chǎng)來改變兩電極間的TN型液晶分子的排 列方向，以改變?nèi)肷涞钠窆獾耐干渎蕘磉_(dá)到顯示的放果。圖4中由晶體管 和顯示電極構(gòu)成的單元在一個(gè)像素中需要三個(gè)，分別對(duì)應(yīng)RGB三個(gè)子像素。 以一個(gè)1024*768分辨率的TFT液晶顯示器來i兌，共需要1024*768*3個(gè)這 樣的單元。Gate線送出的波形依序?qū)⒚恳恍械腡FT打開，好讓整排的Source 線同時(shí)將一整行的顯示點(diǎn)充電到各自所需的電壓，顯示不同的灰階，當(dāng)這一 行充好電時(shí)，Gate線便將電壓關(guān)閉，然后下一行的Gate線便將電壓打開， 再有相同的一排Source線對(duì)下一行的顯示點(diǎn)進(jìn)行充放電。實(shí)現(xiàn)對(duì)每一像素 點(diǎn)的子像素進(jìn)行獨(dú)立控制。圖5為薄膜晶體管液晶顯示器中一像素單元的電路示意圖，其主要包括 薄膜晶體管51、 一液晶顯示單元52和一存儲(chǔ)電容53。而其中存儲(chǔ)電容53 并聯(lián)至該液晶顯示單元52 (液晶顯示單元52本身具有一定的電容存儲(chǔ)能 力)，用以增強(qiáng)液晶顯示單元52原本不足的電荷存儲(chǔ)能力(當(dāng)然，如果液 晶顯示單元52的電荷存儲(chǔ)能力很足，則不需要額外的存儲(chǔ)電容53),進(jìn)而 改善薄膜晶體管51關(guān)閉時(shí)，液晶顯示單元52的電壓值下降過快的現(xiàn)象。在 液晶顯示單元52中包含TN型液晶523、透明電才及521、 522，在透明電極 521、 522的液晶側(cè)涂有取向?qū)?，由于液晶分子有一種特性，就是所處的電 場(chǎng)不能一直不變，不然時(shí)間久了，即使將電壓取消掉，液晶分子會(huì)因?yàn)樘匦?的破壞而無法再應(yīng)電場(chǎng)的變化來轉(zhuǎn)動(dòng)，以形成不同的灰階，因此液晶顯示器 內(nèi)的顯示電壓分成了兩種極性， 一個(gè)是正極性，而另一個(gè)是負(fù)極性，不管是 正極性或是負(fù)極性，都會(huì)有一組相同亮度的灰階，所以當(dāng)上下兩層玻璃的壓 差絕對(duì)值是固定時(shí)，所表現(xiàn)出來的灰階是一樣的。本發(fā)明中僅僅利用到TFT 液晶顯示器中能夠?qū)γ恳稽c(diǎn)單獨(dú)控制結(jié)構(gòu)和功能，確切的說，僅僅利用到通 過薄膜晶體管控制與之相連的透明電極與公共電極之間的電場(chǎng)。對(duì)TFT顯示器才支術(shù)，還可以參閱CN1410822A、 CN1420383A 、 CN1423160和 CN1455290A等公開的專利文獻(xiàn)。上面說明了 TFT液晶顯示器的結(jié)構(gòu)和工作原理，下面將詳細(xì)描述本發(fā) 明的具體實(shí)施例。圖6為本發(fā)明實(shí)施例一的立體顯示裝置的結(jié)構(gòu)和光路圖，圖中立體顯示 裝置包括顯示面板1，由單折射率材料構(gòu)成的微凸透鏡陣列2，面對(duì) 微凸透鏡陣列的透明平面板5,透朋平面板5上的薄膜晶體管電路板6, 在微凸透鏡陣列的凸面和薄膜晶體管電路板6表面的透明的導(dǎo)電薄層 或梯度電極層3 (后面就稱之為透明電極3)，還包括與薄膜晶體管電 路板6和微凸透鏡陣列2凸面上的透明電極連接的控制單元7以及填充 在微凸透鏡陣列和透明平面板之間的液晶4;其中，透明電極可以是ITO 玻璃，在薄膜晶體管電路板6上的透明電極由多個(gè)透明電極單元組成， 薄膜晶體管電路板上的晶體管分別與所述透明電極單元電連接，在微凸透鏡陣列2凸面上的透明電極為一個(gè)整體導(dǎo)電凸面，其作為公共電極。 所述控制單元7通過薄膜晶體管給所述透明電極單元進(jìn)行充放電，以此 控制透明電極單元與作為公共電極的微凸透鏡陣列2上的透明電極之 間區(qū)域的電場(chǎng)；控制單元包括信號(hào)線驅(qū)動(dòng)電路和掃描線驅(qū)動(dòng)電路，控制 單元控制薄膜晶體管的技術(shù)可以借用現(xiàn)有的TFT液晶顯示技術(shù)中的控 制技術(shù)，而且這種控制技術(shù)是相當(dāng)成熟的現(xiàn)有技術(shù)，這里就不再一一贅 述。所述液晶4本實(shí)施例中采用雙折射率液晶材料，在透明電極3上均 做取向處理，使得液晶分子的取向方向均平行于入射的偏振光的偏振方 向，如果顯示面板l的出射光為非線性偏振光，則需在顯示面板和微凸 透鏡陣列2之間置一個(gè)偏振片來產(chǎn)生相應(yīng)的偏振光，所述液晶4形成與 由微凸透鏡構(gòu)成的微凸透鏡陣列2相對(duì)應(yīng)的凹透鏡陣列，因此該凹透鏡 陣列與凸透鏡陣列形成組合透鏡陣列，這樣與相應(yīng)光線對(duì)應(yīng)的凸透鏡和 凹透鏡就形成組合透鏡。本實(shí)施例中微凸透鏡陣列的折射率為np,雙折
射率液晶的折射率具有尋常光折射率n。和非尋常光折射率ne，其中np 等于n。，且n。>ne。雙折射率液晶可以采用光學(xué)負(fù)性液晶，如負(fù)性向列 相液晶，或膽齒相液晶或方解石等。本實(shí)施例中例舉了四道光線的光路圖，上兩道光線和下兩道光線， 先描述上兩道光線的光路原理控制單元7通過薄膜晶體管控制上兩道 光線所對(duì)應(yīng)的透明電才及單元與7>共電才及之間產(chǎn)生電場(chǎng)， 〃使得該電場(chǎng)內(nèi)的 液晶指向矢方向順著電場(chǎng)的方向排布，此時(shí)入射的偏振光的偏振方向垂 直于液晶的指向矢即光軸方向，該部分液晶4對(duì)于該光線的折射率為 n。，由于n。等于微凸透鏡的折射率np，因此光線在不發(fā)生折射的情況 下穿過微凸透鏡2、液晶4和透明平面板5,顯示為2D效果。下面描述下兩道光線的光路原理控制單元7通過薄膜晶體管控制 下兩道光線所對(duì)應(yīng)的透明電極單元與公共電極之間無電場(chǎng)(如果在前一 個(gè)時(shí)刻該透明電極單元與公共電極之間存在電場(chǎng)，則本過程中需要對(duì)電 極進(jìn)行放電，或采取其它手段，總之使得該透明電極單元與公共電極之 間無電場(chǎng))，入射的偏振光的偏振方向平行于液晶的指向矢即光軸方向， 此時(shí)該部分液晶相對(duì)于光線的折射率為ne，由于ne小于微凸透鏡的折 射率np,光線通過微凸透鏡時(shí)在微凸透鏡表面發(fā)生折射，顯示為3D效 果。事實(shí)上，本實(shí)施例中的微凸透鏡陣列和液晶4構(gòu)成的微凹透鏡陣列可以 作為一個(gè)整體水平旋轉(zhuǎn)180度，讓偏振光從凹透鏡陣列入射而從凸透鏡陣列 射出，同樣能產(chǎn)生在無電場(chǎng)時(shí)發(fā)生折射，在有電場(chǎng)時(shí)不發(fā)生折射的效果；而 且也可以將公共電極設(shè)置在透明平板5上，將透明電極單元和薄膜晶體管電 路設(shè)置在微凸透鏡陣列2的凸面上，同樣能達(dá)到通過薄膜晶體管控制任一透 明電極單元與公共電極之間的電場(chǎng)。作為另一個(gè)優(yōu)選方案，立體顯示裝置同樣采用上述實(shí)施例一的結(jié)構(gòu)，但 是選取單折射率材料和雙折射率材料，使得rip等于ne， JLnp>n。。則控制 單元7控制上兩路光線所對(duì)應(yīng)的透明電極單元與公共電極之間有電場(chǎng) 時(shí)，上兩路光線通過微凸透鏡時(shí)在微凸透鏡表面發(fā)生折射；控制單元7 控制下兩路光線所對(duì)應(yīng)的透明電極單元與公共電極之間無電場(chǎng)時(shí)，下兩
路光線通過微凸透鏡時(shí)在微凸透鏡表面不發(fā)生折射。實(shí)施例二參考圖7，作為另一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例，立體顯示裝置包括顯示 面板l、薄膜晶體管電路板6、透明電極3、控制單元7、由雙折射材料構(gòu)成 的微凸透鏡陣列8和由單折射率材料構(gòu)成的微凹透鏡陣列9,其中所述雙折 射率微凸透鏡陣列8的平面和凸面部分均覆蓋有做過取向處理的透明電極 3，凸面部分覆蓋的透明電極也可以位于微凹透鏡陣列9的凹面上，透明電 極的材料可采用ITO玻璃，液晶分子的指向失的排布方向與入射的偏振光的 偏振方向平行，覆蓋在微凸透鏡陣列8的平面部分的透明電極由多個(gè)相互不 電連接的透明電極單元組成，薄膜晶體管電路板6上的各個(gè)晶體管的一端分 別與相應(yīng)的所述透明電極單元連接，各個(gè)晶體管的另外兩端連接到控制單元 7，控制單元7還連接到作為公共電極的位于微凸透鏡陣列8凸面上的透明 電極，控制單元7通過晶體管控制對(duì)透明電極單元的充放電來控制透明電極 單元與公共電才及之間區(qū)^^的電場(chǎng)，該控制原理與現(xiàn)有4支術(shù)中TFT液晶顯示 器中對(duì)顯示電極的控制原理相同，這里就不再詳述。本實(shí)施例中雙折射率微 凸透鏡陣列的材料采用雙折射率液晶，適當(dāng)選取單折射率凹透鏡陣列的折射 率np和雙折射率液晶的折射率n。和ne,使得np等于n。，且n。<ne。雙折 射率液晶可以采用光學(xué)正性液晶(即ne>n。)，如正性向列相液晶等。由 于透明平面板的有無不影響本發(fā)明的實(shí)施，本實(shí)施例中沒有采用。上面說明了本實(shí)施例中立體顯示裝置的結(jié)構(gòu)，下面分別對(duì)圖中的上兩道 光線和下兩道光線的光路原理進(jìn)行說明。先描述上兩道光線的光路原理控制單元7通過薄膜晶體管控制上 兩道光線所對(duì)應(yīng)的透明電極單元與公共電極之間產(chǎn)生電場(chǎng)，使得該電場(chǎng) 內(nèi)的液晶指向矢方向順著電場(chǎng)的方向排布，此時(shí)入射的偏振光的偏振方 向垂直于液晶的指向矢即光軸方向，該部分液晶對(duì)于該光線的折射率為 n。，由于n。等于微凹透鏡陣列的折射率np,因此光線在不發(fā)生折射的 情況下穿過微凸透鏡陣列8和單折射率微凹透鏡陣列9,顯示為2D.效 果。下面描述下兩道光線的光路原理控制單元7通過薄膜晶體管控制 下兩道光線所對(duì)應(yīng)的透明電才及單元與/>共電才及之間不產(chǎn)生電場(chǎng)(如果在
前一個(gè)時(shí)刻該透明電極單元與公共電極之間存在電場(chǎng)，則本過程中需要 對(duì)電極進(jìn)行放電，或采取其它手段，總之使得該透明電極單元與公共電 極之間無電場(chǎng))，入射的偏振光的偏振方向平行于液晶的指向矢即光軸方向，此時(shí)該部分液晶相對(duì)于光線的折射率為ne，由于ne大于凹透鏡 陣列的折射率np,光線通過雙折射率微凸透鏡陣列時(shí)在微凸透鏡陣列表 面發(fā)生折射，顯示為3D效果。本實(shí)施例中，由微凸透鏡陣列8和微凹透鏡陣列9構(gòu)成的組合透鏡 陣列水平旋轉(zhuǎn)180度后，同樣能夠?qū)崿F(xiàn)任意控制2D或3D顯示的效果。 由于其原理與實(shí)施例一類似，這里就不對(duì)光路進(jìn)行詳細(xì)的分析了。本發(fā) 明中，薄膜晶體管電路、透明電極單元和公共電極本領(lǐng)域技術(shù)人員可以 靈活設(shè)置。作為另一個(gè)優(yōu)選方案，立體顯示裝置同樣采用上述實(shí)施例二的結(jié)構(gòu)，但 是選取單折射率材料和雙折射率材料，使得np等于ne,且n?！祅p。則控制 單元7控制上兩路光線所對(duì)應(yīng)的透明電極單元與公共電極之間有電場(chǎng) 時(shí)，上兩路光線通過微凸透鏡時(shí)在微凸透鏡表面發(fā)生折射，顯示為3D 效果；控制單元7控制下兩路光線所對(duì)應(yīng)的透明電極單元與公共電極之 間無電場(chǎng)時(shí)，下兩路光線通過微凸透鏡時(shí)在微凸透鏡表面不發(fā)生折射， 顯示為2D效果。由上述實(shí)施例可知，透鏡裝置存在三種折射率n。、 ne和np，三種折射率 中必須有兩個(gè)相等，很顯然n。和ne不能相等，只有np等于ne和n。中的其中 一個(gè)，如果np大于與它不相等的那個(gè)雙折射率中一個(gè)折射率，則np所對(duì)應(yīng) 的單折射率透鏡陣列必須為凸透鏡陣列；反之，n。和ne所對(duì)應(yīng)的雙折射率透鏡必須為凸透鏡。本發(fā)明的雙折射性的材料的取向處理可以為摩擦取 向、光控耳又向、溫控取向或電控取向。上述實(shí)施例中采用的圖像光源為顯示面板，可以是等離子顯示面^1、 液晶顯示面板、有機(jī)發(fā)光裝置、場(chǎng)致發(fā)射裝置、陰極射線管或液晶背投。 如果顯示面板發(fā)射的光為非偏振光，則需在入射到透鏡陣列之前用一個(gè)偏振 片或類似裝置將非偏振光轉(zhuǎn)為偏振光，偏振方向的設(shè)定和液晶排列方向相 同。當(dāng)然還可以選擇現(xiàn)有技術(shù)中的其它方式提供光源。實(shí)施例中的所有透鏡
結(jié)構(gòu)的集合可以統(tǒng)稱為透鏡組件。本發(fā)明中的控制單元可以與現(xiàn)有技術(shù)中的TFT液晶顯示器中的控制單元相同，可以包括信號(hào)線驅(qū)動(dòng)電路和掃描線驅(qū) 動(dòng)電路，由于采用薄膜晶體管電路對(duì)像素的單點(diǎn)控制已經(jīng)是非常成熟的現(xiàn) 有技術(shù)，這里就不再——贅述。由上述實(shí)施例可知，采用本發(fā)明的技術(shù)方案，可以靈活進(jìn)行任意區(qū)域的 2D或3D顯示，可以在不同的區(qū)域同時(shí)顯示2D或3D圖^f象。甚至顯示在屏 幕上動(dòng)態(tài)移動(dòng)的3D圖像。上述的具體實(shí)施方式
僅僅是示意性的，而不是限制性的，本領(lǐng)域的技術(shù) 人員在本方法的啟示下，在不脫離本方法宗旨和權(quán)利要求所保護(hù)的范圍情況 下，還可以作出很多變形，這些均屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1、一種立體顯示裝置，包括提供圖像光線的裝置和透鏡組件；所述提供圖像光線的裝置，用于提供線性偏振的圖像光線；所述透鏡組件，包括單折射率透鏡和雙折射率透鏡，且所述單折射率透鏡和所述雙折射率透鏡構(gòu)成組合透鏡，所述兩個(gè)透鏡均包括平面部分和與之相對(duì)的曲面部分，兩透鏡的曲面部分相互契合；其特征在于，還包括薄膜晶體管電路板和控制單元；所述雙折射率透鏡的平面部分和曲面部分覆蓋有進(jìn)行了取向處理的透明電極，其中一個(gè)面上的透明電極包括至少兩個(gè)互不導(dǎo)電的透明電極單元，所述透明電極單元分別與所述薄膜晶體管電路板上的晶體管連接，所述控制單元與所述薄膜晶體管電路板中的晶體管以及雙折射率透鏡的另一個(gè)面上的透明電極連接，用于通過晶體管控制相應(yīng)的透明電極單元與所述另一個(gè)面上的透明電極之間的區(qū)域的電場(chǎng)，入射的偏振光線在有電場(chǎng)的情況下通過該透鏡組件不發(fā)生折射，在無電場(chǎng)的情況下通過該透鏡組件發(fā)生折射。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種立體顯示裝置，其特征在于，所述 單折射率透鏡為凸透鏡，且所述單折射率透鏡的折射率等于所述雙折射 率透鏡的其中一個(gè)折射率并大于另外一個(gè)折射率。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種立體顯示裝置，其特征在于，所述 雙折射率透鏡為凸透鏡，且所述單折射率透鏡的折射率等于所述雙折射 率透鏡的其中一個(gè)折射率并小于另外一個(gè)折射率。
4、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種立體顯示裝置，其特征在于，所述 雙折射率透鏡的折射率包括相對(duì)于尋常光的尋常光折射率n。和相對(duì)于 非尋常光的非尋常光折射率ne,所述單折射率透鏡的折射率等于所述尋 常光折射率n。并大于所述非尋常光折射率ne。
5、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種立體顯示裝置，其特征在于，所述 雙折射率透鏡的折射率包括相對(duì)于尋常光的尋常光折射率n。和相對(duì)于非尋常光的非尋常光折射率n6，所述單折射率透鏡的折射率等于所述非 尋常光折射率ne并大于所述尋常光折射率n。。
6、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種立體顯示裝置，其特征在于，所述 雙折射率透鏡的折射率包括相對(duì)于尋常光的尋常光折射率n。和相對(duì)于非尋常光的非尋常光折射率所述單折射率透鏡的折射率等于所述尋 常光折射率n。并小于所述非尋常光折射率ru。
7、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種立體顯示裝置，其特征在于，所述 雙折射率透鏡的折射率包括相對(duì)于尋常光的尋常光折射率n。和相對(duì)于非尋常光的非尋常光折射率ns，所述單折射率透鏡的折射率等于所述非 尋常光折射率ne并小于所述尋常光折射率n。。
8、 根據(jù)權(quán)利要求1至7中任一項(xiàng)所述的一種立體顯示裝置，其特 征在于，所述提供圖像光線的裝置包括能提供線性偏振光的顯示面板。
9、 根據(jù)權(quán)利要求1至7中任一項(xiàng)所述的一種立體顯示裝置，其特 征在于，所述提供圖像光線的裝置包括提供非線性偏振光的顯示面板和 起偏器，所述起偏器放置在所述顯示面板與所述透鏡組件之間，將所述 顯示面板發(fā)出的非線性偏振光轉(zhuǎn)化為線性偏振光。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種立體顯示裝置，包括用于提供線性偏振的圖像光線的裝置和透鏡組件；透鏡組件包括由單折射率透鏡和雙折射率透鏡構(gòu)成的組合透鏡；還包括薄膜晶體管電路板和控制單元；所述雙折射率透鏡的兩個(gè)面均覆蓋有進(jìn)行了取向處理的透明電極，其中一個(gè)面上的透明電極包括至少兩個(gè)互不導(dǎo)電的透明電極單元，透明電極單元分別與所述薄膜晶體管電路板上的晶體管連接，控制單元與所述晶體管和雙折射率透鏡的另一個(gè)面上的透明電極連接，用于通過晶體管控制透明電極單元與所述另一個(gè)面上的透明電極之間的電場(chǎng)；入射的偏振光線在有電場(chǎng)的情況下通過該透鏡組件不發(fā)生折射，在無電場(chǎng)的情況下通過該透鏡組件發(fā)生折射。能任意進(jìn)行2D-3D轉(zhuǎn)換。
文檔編號(hào)H04N15/00GK101118316SQ20071012199
公開日2008年2月6日 申請(qǐng)日期2007年9月19日 優(yōu)先權(quán)日2007年9月19日
發(fā)明者揚(yáng) 楊 申請(qǐng)人:北京超多維科技有限公司