[发明专利]一种液晶障栅立体显示系统

说明书

技术领域

本发明涉及立体显示领域，尤其涉及一种可实现2D/3D切换，同时可提高光利用率的液晶狭缝障栅设计。

背景技术

随着显示技术的发展，消费者对显示质量提出越来越高的要求。立体显示器因其可以提供观看者一种身临其境的感觉，近几年得到迅速发展。其中自由立体显示器不需要佩戴眼镜，就可以看到立体效果，有比较广阔的市场需求。

立体显示的原理主要是实现人的左、右眼分别看到对应左、右眼的画面，由人的大脑融合，感觉到立体的显示效果。目前，实现左、右分光的方法主要有柱透镜光栅法及狭缝障栅法，其中柱透镜光栅显示器有比较好的亮度表现，但图像串扰会比较大，障栅立体显示具有比较好的画面显示质量，但障栅的光透过率比较低，超过一半的光被吸收掉，其工作原理如图1所示，其主要组成包括背光模组、液晶狭缝障栅、图像显示屏。

传统的柱透镜光栅膜和狭缝光栅膜产生的光学效果是固定不转变，因此，在2D状态下画面模糊，分辨率降低，2D显示与3D显示不能兼容。

目前3D显示还没有普及，片源还不多，因此显示器应该具备兼容2D和3D的显示功能。其中液晶障栅立体显示，利用加在液晶障栅上的电压，可以实现2D/3D之间的切换，但是仍然面临光利用率比较低的缺陷。

发明内容

本发明的目的在于提供一种液晶障栅立体显示系统，解决目前障栅立体显示器光利用率低的问题，提供一种可以提高光利用率的液晶障栅设计方案。所述液晶狭缝障栅用亚波长反射分光式偏光片，在液晶狭缝障栅的亮条纹处，偏振光透射，在狭缝障栅的暗条纹处，偏振光反射回背光模组，经背光模组中光学结构的再反射可实现光的二次利用。

具体技术方案如下：

一种液晶障栅立体显示系统，从背板依次包括：背光模组，波片，液晶障栅和图像显示屏，其中，所述背光模组为液晶障栅立体显示系统提供光源；所述波片为1/4波片，用于实现光的偏振方向转换，提高偏光片的透光率；所述液晶障栅采用的偏光片为亚波长反射分光式偏光片，或其它反射分光式偏光片；所述图像显示屏采用的偏光片为吸收型偏光片，其下偏光片与液晶障栅的上偏光片同方向。

进一步地，所述液晶障栅采用的偏光片为亚波长反射分光式偏光片，其由金属-介质或者金属-空气间隔组成于基板上，上下偏光片偏光方向正交，亚波长反射分光式偏光片透射一种偏振方向的光，反射光的偏振方向与透射光的偏振方向垂直。

进一步地，所述液晶障栅为液晶狭缝障栅，所述图像显示屏为像素阵列图像显示屏，所述背光模组为背光源，其为液晶狭缝障栅及图像显示屏提供光源。

进一步地，所述液晶狭缝障栅的第一偏光片和第二偏光片分别位于玻璃基板的外侧，或分别位于玻璃基板的内侧，或一层偏光片位于玻璃内侧，另一层位于玻璃外侧；所述图像显示屏与液晶狭缝障栅的贴合面共用亚波长反射分光式偏光片，或者，图像显示屏单独增贴吸收型偏光片，或者，液晶显示屏的下层电极与液晶狭缝光栅上层偏光片共用玻璃基板。

进一步地，所述图像显示屏包括一对正交的第一偏光片和第二偏光片，其中第一偏光片透光的偏振方向与液晶狭缝障栅的上偏光片透光的偏振方向相同。

进一步地，所述图像显示屏的第一偏光片内侧设置第一玻璃基板，所述第二偏光片内侧设置第二玻璃基板，第一玻璃基板内侧设置阵列电极结构，第二玻璃基板内侧设置彩色滤光片和电极层，所述电极层和阵列电极结构之间设置液晶的配向层和液晶层。

进一步地，所述图像显示屏包括一对正交的第一偏光片和第二偏光片且光的偏振方向相垂直，其中第二偏光片为吸收型偏光片，第一偏光片为反射分光型偏光片且为图像显示屏与液晶狭缝障栅共用。

进一步地，所述图像显示屏的第一偏光片内侧设置图像显示屏和液晶狭缝障栅共用的玻璃基板，玻璃基板内侧设置阵列电极结构，所述第二偏光片内侧设置上玻璃基板，上玻璃基板内侧设置彩色滤光片和共电极层，所述电极层和阵列电极结构之间设置方向垂直的液晶配向层和液晶层。

进一步地，所述液晶狭缝障栅包括第一偏光片和第二偏光片，第二偏光片的偏光方向与第一偏光片正交，第一偏光片内侧设置下层玻璃基板，下层玻璃基板内侧设置液晶障栅的结构电极用于为液晶提供驱动电压，第二偏光片内侧设置上层玻璃基板，上层玻璃基板的内侧设置液晶的共电极层，结构电极和共电极层之间为配向方向互相垂直的液晶下层和上层配向层以及液晶层。