[发明专利]一种2D/3D可切换式液晶显示面板

说明书

技术领域

本发明涉及一种液晶显示面板，尤其涉及一种在2D(two-dimension)模式和3D(three-dimension)模式之间可进行切换的液晶显示面板。

背景技术

当前，立体型显示器越来越为人所熟知，它是指那些由用户佩戴某些类型的观察辅助设备以基本上分离发送给左眼和右眼的视图的显示器。例如，观察辅助设备可以是其中对视图进行颜色编码(例如红和绿)的滤色镜；也可以是其中将视图在正交偏振状态下编码的偏振眼镜；或者是其中将视图编码为与眼镜快门的打开同步的图像时间序列的快门眼镜。另一方面，自动立体显示器无需观察者佩戴观察辅助设备即可工作，在自动立体显示器中，可以从空间的有限区域中看到各个画面。

在现有技术中，立体影像的成像技术大致可分为三种：全像式、多平面式和成对立体影像式。由于全像式和多平面式成像在处理大量数据时比较困难并且显示效果不佳，对于立体影像显示器的研究主要以成对立体影像式为主，可划分为视差格栅型显示器(parallax barrier display)和柱面透镜型显示器(lenticular lensdisplay)。

其中，视差格栅依靠遮挡来自显示区域的光，从而降低了亮度和设备效率，一般仅达到原始显示亮度的20-40％。相比之下，对于柱面透镜型显示器来说，可以把透镜的曲率大致设置为在窗口平面上产生LCD像素的图像，并且透镜可以将像素的光会聚成锥形，并将其分配到窗口中，因此柱面透镜型显示器具有基本显示板的全部亮度。例如，可以在液晶显示面板上添加切换单元(switch cell)和双折射透镜(birefringence lens)来构成一2D/3D可切换的液晶显示面板。

然而，由于此2D/3D可切换的液晶显示面板将切换单元和双折射透镜的有效区宽度设定与液晶显示面板的有效区宽度相同，这样一来，当观察者没有位于显示器的正前方时，或者是设备贴合有偏移时，显示器周围的部分像素的光线无法经过切换单元或双折射透镜，从而造成局部像素没有3D立体效果，甚至无法完成2D和3D之间的模式切换。

发明内容

针对现有技术中液晶显示面板在二维模式和三维模式之间进行切换时所存在的上述缺陷，本发明提供了一种新型的2D/3D可切换液晶显示面板，以弥补视角过大或者组件贴合偏移所造成的3D局部失效现象，并且确保在液晶显示面板的任意位置都能实现3D显示效果以及同2D之间的切换功能。

根据本发明的一个方面，提供了一种2D/3D可切换式液晶显示面板，包括：一背光单元；一液晶显示面板，与背光单元的输出端相连接，以接收来自背光单元的光；一切换单元，与液晶显示面板的输出端相连接，并被设置在切换单元通过第一偏振分量的光的第一偏振模式和切换单元通过相对于第一偏振分量成90度偏振的第二偏振分量的光的第二偏振模式之间进行切换；以及一双折射柱面透镜，与切换单元的输出端相连接，其中，切换单元的有效区范围大于液晶显示面板的有效区范围，并且双折射柱面透镜的有效区范围大于切换单元的有效区范围。

优选地，分别将从液晶显示面板的有效区的端部到切换单元和双折射柱面透镜的有效区的端部在宽度方向上的突出量记为L1、L2，分别将切换单元和双折射柱面透镜的有效区与液晶显示面板的有效区在面板厚度方向上的距离记为d1、d2，将在液晶显示面板中被保证的视角记为θ，则应当满足：L1＞d1*tanθ以及L2＞d2*tanθ。视角θ为人眼与液晶显示面板的法线之间的夹角。

优选地，液晶显示面板依序包括一输入偏振器、一液晶显示器薄膜晶体管基板(LCD-TFT)、一LCD像素平面、一LCD背板和一输出偏振器，其中输入偏振器与背光单元的输出端相连接，以及输出偏振器与切换单元相连接。

优选地，切换单元依序包括一电极基板、多个透明电极和一微透镜背板，其中电极基板与液晶显示面板的输出端相连接，以及微透镜背板与双折射柱面透镜相连接。此外，多个透明电极夹持可切换90度偏振角的偏振旋转器。

优选地，双折射柱面透镜包括一各向同性微透镜结构和一透镜基板，其中各向同性微透镜结构还具有一双折射透镜。