[发明专利]2D/3D可切换显示装置

说明书

技术领域

本发明涉及液晶显示领域，特别涉及一种2D/3D可切换显示装置。

背景技术

现实的世界是三维的，人们主要依靠双眼的瞳孔之间的距离对外部图像产生的偏差来感知三维图像。只要在人们的视网膜上形成两幅具有轻微视角差异的图像，经过大脑的合成作用，即能感知到一幅具有立体效果的图像。利用这样一个原理，现今在LCD（液晶显示）领域，通过显示装置将两幅具有轻微位相差的图像分别给予左眼和右眼，人们即可获得3D的感觉。同时，只要给予双眼同一幅图像，人们即可获得2D感觉。由此通过显示装置切换给予双眼的图像，即可完成2D/3D效果的转换。

图1示出了现有技术中，人们获得2D/3D效果图像的显示装置。沿透射光方向，该显示装置依次设置有反射板1、导光板2、指向性透光膜4以及液晶显示面板。导光板2左右两端分别设有左光源51和右光源52。当打开左光源51的时候，来自于左光源51的光线射入导光板2，经导光板2靠近反射板1一侧的棱状表面的全反射，光线射出导光板2，并经指向性透光膜3的折射后，聚集于左眼。当打开右光源52时，来自于右光源52的光线射入导光板2，经导光板2靠近反射板1一侧的棱状表面的全反射，光线射出导光板2，并经指向性透光膜3的折射后，聚集于右眼。只要在打开左光源51时，在视角范围内的液晶显示面板4对应区域给予的图像与在打开右光源52时给予的图像相同或不同，即可实现2D或3D图像的切换显示。

然而，受限于要呈现3D效果而导致的显示装置本身的结构限制，通常即使只需呈现2D图像，视域范围也仍然很小，如图1中，图像显示由于射出导光板2的光线局限于AA'区域的问题，视角很小。

发明内容

本发明解决的是在2D显示状态下，液晶显示面板上相应的图像显示范围过小、视角过小的问题，使2D显示时视域、视角更大。

为解决上述问题，本发明提供一种2D/3D可切换显示装置，包括：

沿着透光方向依次设置的背光单元、指向性透光膜和液晶显示面板；

所述背光单元包括一反射板、一位于所述反射板靠近所述液晶显示面板一侧的导光板以及分别置于所述导光板相对的两个侧面处的第一光源和第二光源； 

所述指向性透光膜用于改变从所述背光单元中射出的光线传播方向，使打开所述第一光源时，所述光线进入左眼，打开第二光源时，所述光线进入右眼；这里所述的第一光源可以是靠近左眼的左光源，第二光源则是靠近右眼的右光源，也可以第一光源是靠近右眼的右光源，第二光源则是靠近左眼的左光源；

其中，所述导光板包括：

沿着透光方向依次设置的第一透明导电层、液晶层、第二透明导电层；设置于所述液晶层靠近所述反射板的一侧或所述液晶层背离所述反射板的一侧的透明绝缘介质层；多个反射点，每一所述反射点均位于所述液晶层和透明绝缘介质层靠近所述反射板一侧；所述透明绝缘介质层朝向所述液晶层的表面具有棱状突起；

需要说明的是，这里所述的多个反射点，当位于所述透明绝缘介质层时，每一个所述反射点都位于所述透明绝缘介质层内靠近所述反射板的一侧，当所述多个反射点位于液晶层时，每一个所述反射点都位于所述液晶层内靠近所述反射板的一侧；此外，所述透明绝缘介质层朝向所述液晶层的表面具有棱状突起，所述棱状突起实质是棱柱，如图2所示；

3D显示模式下，所述背光在所述液晶层或者透明绝缘介质层的棱状突起的表面发生全反射；

需要说明的是，要使入射到所述液晶层或者透明绝缘介质层的棱状突起表面的光在该表面发生全反射，入射面法线与水平面的夹角α需满足：sinα=sin（90-β）≤                                                ,其中，β是棱状表面与水平面的夹角，na是入射光射入入射面之前所在介质的等效折射率，nb是入射光射入入射面之后所在介质的等效折射率。如图3、图4所示，当入射光是从液晶层31射入透明绝缘介质层32时，na表示液晶层31的等效折射率，nb是透明绝缘介质层32的等效折射率；当入射光是从透明绝缘介质层41射入液晶层42时，na是所述透明绝缘介质层41的等效折射率，nb是所述液晶层42的等效折射率。那么，在图3所示的情况下，要使入射到所述液晶层31棱状表面的光在该表面上发生全反射，或者在图4所示的情况下，要使入射到透明绝缘介质层41的棱状表面的光在该表面发生全反射，所述棱状表面与水平面的夹角β≤90-arcsin；

2D显示模式下，所述背光被所述反射点朝向多个不同的方向反射。