[发明专利]裸眼3D立体显示装置

说明书

技术领域

本发明涉及裸眼3D技术领域，具体而言，涉及一种裸眼3D立体显示装置。 

背景技术

在3D立体显示技术中，裸眼3D因无需其他辅助设备的便利性及应用上的优势成为3D显示技术研究的重心，而在各种裸眼3D技术中，液晶透镜及液晶狭缝光栅的自由立体2D显示装置因各自特有的优势而受到广泛关注。 

目前，采用液晶透镜来实现自由立体显示的立体2D显示装置，主要是利用在液晶层两侧的两片基板上分别设置正负电极，并在不同电极上施加大小不同的驱动电压，从而在两片基板间形成具有不同强度的垂直电场，以驱动液晶分子排列而形成可变焦液晶透镜。因此，只需要控制相应电极上的电压分布，液晶透镜的折射率分布就会相应的改变，从而对像素出射光的分布进行控制，实现自由立体显示和2D/3D自由切换。 

具体的，通过优化相应电极上的电压，可以得到每个透镜单元内光程差分布。为减小液晶透镜在3D显示时引起的串扰，避免左(右)眼画面信息分别被右(左)眼察觉到降低立体显示的品质，需要液晶透镜与抛物型透镜光程差分布相吻合。 

而实际中，尽管液晶透镜单元经过电压优化后光程差分布曲线在透镜中心基本与理想抛物线接近，但在两个液晶透镜单元交界处 (如图1，图1中以方框标识，其中，图1中虚线部分表示抛物型透镜，实线部分表示常见的液晶透镜)，液晶透镜光程差分布仍然明显偏离理想抛物线，从而造成使用液晶透镜的立体2D显示装置产生较大串扰，降低了立体显示效果和观察舒适度。 

发明内容

本发明的目的在于提供一种裸眼3D立体显示装置，以解决上述的问题。 

在本发明的实施例中提供了一种裸眼3D立体显示装置，包括：2D显示装置和置于2D显示装置的显示屏之前，且正对显示屏的3D分光器件； 

3D分光器件包括朝远离2D显示装置方向依次正对设置的第一基板、第三基板、第四基板和第二基板； 

第一基板上设置有第一电极，第一电极上设置有第二电极；第二电极和第三基板之间设置有第一液晶层； 

第三基板正对第四基板的一侧上设置有第一偏光片；第一偏光片的偏振方向与2D显示装置的出射光的偏振方向相互垂直；第四基板上设置有第三电极；第三电极和第二基板之间设置有第二液晶层；其中，第一液晶层的液晶材料的极性与第二液晶层的液晶材料的极性相反。 

进一步的，该装置中，第三基板正对第一基板的一侧上设置有第一公用电极；第二基板正对第四基板的一侧上设置有第二公用电极。 

进一步的，该装置中，第二电极正对第三基板的一侧上设置有第一垂直取向膜；第一公用电极正对第一基板的一侧上设置有第二垂直取向膜；第一垂直取向膜和第二垂直取向膜之间设置有第一液 晶层；第一垂直取向膜和第二垂直取向膜均用于控制液晶分子的初始取向。 

进一步的，该装置中，第三电极正对第二基板的一侧上设置有第一水平取向膜；第二公用电极正对第四基板的一侧上设置有第二水平取向膜；第一水平取向膜和第二水平取向膜之间设置有第二液晶层；第一水平取向膜和第二水平取向膜均用于控制液晶分子的初始取向。 

进一步的，该装置中，3D分光器件在沿第一基板的长度方向上分割为多个液晶透镜单元； 

每个液晶透镜单元包括多个第一电极和多个第二电极，并且相邻的液晶透镜单元在其交界处共用同一个第一电极；其中，第一电极与第二电极具有相同的宽度，且第一电极与第二电极在沿平行于2D显示装置的第一垂直方向上交错设置； 

相邻的第一电极之间和相邻的第二电极之间均设置有同一预设间隔，且第一电极和第二电极均沿平行于2D显示装置的第二垂直方向延展； 

第一电极、第二电极和第三电极为条形电极。 

进一步的，该装置中，在相邻的液晶透镜单元的交界处，第四基板上设置有两个第三电极；其中，相邻的第三电极之间设置有预设宽度，且第三电极沿平行于2D显示装置的第二垂直方向延展。 

进一步的，该装置中，在每个液晶透镜单元内部，第四基板上设置有多个第三电极；其中，液晶透镜单元内部不包括交界处。 

进一步的，该装置中，3D分光器件还包括第二偏光片；第一基板正对2D显示装置的一侧上设置有第二偏光片；其中，第一偏光片与第二偏光片的偏振方向互相垂直。 

进一步的，该装置中，第一电极正对第三基板的一侧上设置有第一介电层，第一介电层正对第三基板的一侧上设置有第二电极。