專利名稱：一種三維顯示器及顯示方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是一種在除液晶顯示器以外的任何一種顯示器的基礎(chǔ)上，加裝帶有一層偏 振膜的液晶盒以實(shí)現(xiàn)三維顯示，屬于三維顯示器制造的技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
目前三維顯示按原理可分為如下幾種類型?？臻g實(shí)現(xiàn)，即采用光學(xué)系統(tǒng)改變不同 位置的出射角度，使左右眼分別接受不同的信息。其優(yōu)點(diǎn)是無需佩戴眼鏡，舒適度較高；但 是該方法成本高，而且是以犧牲分辨率為代價(jià)的。時(shí)分實(shí)現(xiàn)，該方法是針對(duì)每幀顯示的內(nèi)容 分別對(duì)應(yīng)左右圖像，通過鏡片分別切換至左右眼。優(yōu)點(diǎn)是不損失分辨率；但是需要佩戴專門 的眼鏡，而且由于每幀只顯示左圖像或右圖像，所以在實(shí)現(xiàn)過程中幀頻減半。全息實(shí)現(xiàn)，采 用全息技術(shù)直接在三維空間實(shí)現(xiàn)顯示。優(yōu)點(diǎn)為立體感強(qiáng)，并能夠直視；但是方案復(fù)雜，成本 尚ο

發(fā)明內(nèi)容
技術(shù)問題本發(fā)明的目的在于給出一種三維顯示器及顯示方法，使三維顯示的實(shí) 現(xiàn)更簡單，成本更低，并能在二維和三維顯示之間方便地進(jìn)行切換。技術(shù)方案本發(fā)明的一種三維顯示器包括彼此平行設(shè)置的顯示器和偏振器，顯示 器由主動(dòng)發(fā)光型顯示屏和驅(qū)動(dòng)控制器構(gòu)成；偏振器為層狀結(jié)構(gòu)，包括位于中間層的液晶材 料，在液晶材料的兩側(cè)為第一取向?qū)印⒌诙∠驅(qū)?，在第一取向?qū)拥耐鈧?cè)為前透明電極，前 透明電極的外側(cè)為第一基板，在第一基板的外側(cè)為偏振膜；在第二取向?qū)拥耐鈧?cè)為后透明 電極，在后透明電極的外側(cè)為第二基板；偏振膜偏振方向與第一取向?qū)尤∠蚱叫?，與第二取 向?qū)尤∠虼怪?；或與第二取向?qū)尤∠蚱叫校c第一取向?qū)尤∠虼怪?；第一取向?qū)?、第二取?層的取向互相垂直。主動(dòng)發(fā)光型顯示屏是等離子體顯示屏、陰極射線管顯示屏、有機(jī)發(fā)光顯示屏0LED、 發(fā)光二極管顯示屏LED、電致發(fā)光EL顯示屏或真空熒光顯示屏。偏振器中封裝的液晶材料為扭曲向列液晶、超扭曲向列液晶、鐵電液晶或反鐵電 液晶。第一基板、第二基板的材質(zhì)為0. 1 3毫米的玻璃、聚碳酸酯、聚甲基丙烯酸酯或 聚苯二甲酸乙二醇酯的透明板材或薄膜。前透明電極、后透明電極采用厚度為10 1000納米的氧化銦錫或氧化鋅透明薄膜。本發(fā)明的三維顯示器的顯示方法為由同步驅(qū)動(dòng)器產(chǎn)生的控制信號(hào)與顯示器中的 驅(qū)動(dòng)控制器的幀同步控制信號(hào)同步，對(duì)偏振器逐幀施加開、關(guān)控制信號(hào)，使得通過偏振器的 光逐幀變換偏振方向，分別由第一檢偏振鏡片和第二檢偏振鏡片檢出，形成左右眼對(duì)應(yīng)的 不同三維圖像；其中，構(gòu)成的接收器的第一檢偏振鏡片和第二檢偏振鏡片偏振方向互相垂 直，且分別與偏振膜的偏振方向平行或垂直。
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本發(fā)明在除液晶顯示器以外的任何一種顯示器上逐幀顯示三維圖像對(duì)應(yīng)的左、右 眼圖像，在此顯示器前方安裝帶有一層偏振膜的液晶盒，并根據(jù)顯示器的幀同步信號(hào)和所 對(duì)應(yīng)的左眼(或右眼)圖像，對(duì)液晶盒施加控制信號(hào)，使顯示器輸出的偏振光圖像按左、右 眼圖像的偏振方向互相垂直偏振，再通過偏振眼鏡使左眼(或右眼)分別接受對(duì)應(yīng)的圖像 內(nèi)容，以實(shí)現(xiàn)三維顯示。有益效果本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn)普通的除液晶顯示器以外的任何一種顯示器均可使用。維持液晶盒偏振方向不變，摘除眼鏡，即可方便地切換成二維顯示。所佩戴眼鏡為普通偏振眼鏡，不需要附加的紅外發(fā)射和接受設(shè)施。不損失分辨率。綜上所述，本發(fā)明采用在除液晶顯示器以外的任何一種顯示器前加帶有一層偏振 膜的液晶盒配以偏振眼鏡即可實(shí)現(xiàn)三維顯示。方案實(shí)現(xiàn)簡單，成本低，并能在二維與三維之 間方便地切換。


圖1為三維顯示器結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為顯示器結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為偏振器結(jié)構(gòu)示意圖；圖4為同步驅(qū)動(dòng)器示意圖；圖5為三維圖象傳輸示意圖。
具體實(shí)施例方式如附圖1所示一種三維顯示裝置，包括顯示器1、偏振器2、同步驅(qū)動(dòng)器3和接收器 4組成。其中顯示器1如附圖2所示，由除液晶顯示器以外的任何一種顯示屏5、驅(qū)動(dòng)控制 器6構(gòu)成；偏振器2如附圖3所示，偏振器2為層狀結(jié)構(gòu)，包括位于中間層的液晶材料14， 在液晶材料14的兩側(cè)為第一取向?qū)?2、第二取向?qū)?3，在第一取向?qū)?2的外側(cè)為前透明 電極10，前透明電極10的外側(cè)為第一基板8，在第一基板8的外側(cè)為偏振膜7 ；在第二取向 層13的外側(cè)為后透明電極11，在后透明電極11的外側(cè)為第二基板9;偏振膜7偏振方向與 第一取向?qū)?2取向平行，與第二取向?qū)?3取向垂直；或與第二取向?qū)?3取向平行，與第一 取向?qū)?2取向垂直；第一取向?qū)?2、第二取向?qū)?3的取向互相垂直。接收器4由檢偏振 鏡片15、檢偏振鏡片16組成。偏振器2為一液晶盒，包括一對(duì)面向?qū)系母采w整板透明電極的基板，第一基板 8、第二基板9的材質(zhì)可以為0. 1 3毫米的玻璃或聚碳酸酯、聚甲基丙烯酸酯或聚苯二甲 酸乙二醇酯等有機(jī)聚合物板材或薄膜；透明電極可采用厚度為10 1000納米的氧化銦錫 或氧化鋅等透明薄膜；前后透明電極上分別制作互相垂直的取向?qū)?，為了滿足視頻顯示的 高速切換，內(nèi)部封裝扭曲向列液晶、超扭曲向列液晶鐵電液晶或反鐵電液晶等材料。偏振膜 7偏振方向與第一取向?qū)?2相同而與第二取向?qū)?3垂直，或與第二取向?qū)?3相同而與第 一取向?qū)?2垂直。當(dāng)透明電極間電壓為OV時(shí)，通過液晶盒的光線由偏振膜7決定的偏振 方向扭轉(zhuǎn)成垂直方向；當(dāng)透明電極間電壓超過一定域值時(shí)，光線維持原偏振膜7決定的偏振方向穿過液晶盒。偏振器2與顯示器1可以通過邊框支架或粘貼的方式固定。三維顯示器的顯示方法由同步驅(qū)動(dòng)器3產(chǎn)生的控制信號(hào)與顯示器1中的驅(qū)動(dòng)控制 器6的幀同步控制信號(hào)同步，對(duì)偏振器2逐幀施加開、關(guān)控制信號(hào)，使得通過偏振器的光逐 幀變換偏振方向，分別由第一檢偏振鏡片15和第二檢偏振鏡片16檢出，形成左右眼對(duì)應(yīng)的 不同三維圖像；其中，構(gòu)成的接收器4的第一檢偏振鏡片15和第二檢偏振鏡片16偏振方向 互相垂直，且分別與偏振膜7的偏振方向平行或垂直。該顯示裝置的工作原理如附圖4、5所示，顯示器1上逐幀分別顯示三維圖像(或 視頻)對(duì)應(yīng)的左眼(或右眼)的圖像(或視頻)；通過同步控制，當(dāng)前幀顯示的圖像(或視 頻)為左眼圖像，則對(duì)液晶盒2按照三維圖像的幀頻顯示施加0V，若偏振膜7為垂直偏振 片，即進(jìn)入液晶盒的圖像偏振方向?yàn)榇怪狈较?，顯示器輸出圖像偏振方向被90度扭轉(zhuǎn)成水 平偏振光，再通過左眼水平檢偏振眼鏡到達(dá)觀看者左眼，而右眼垂直檢偏眼鏡片則阻止該 幀圖像到達(dá)觀看者右眼；反之當(dāng)前幀顯示的圖像(或視頻)為右眼圖像，則對(duì)液晶盒2施加 超過域值的一定電壓，顯示器輸出圖像偏振方向不變，維持垂直偏振方向，再通過右眼垂直 檢偏振眼鏡到達(dá)觀看者右眼，而左眼水平檢偏眼鏡片則阻止該幀圖像到達(dá)觀看者左眼。如 此循環(huán)重復(fù)，使得當(dāng)前時(shí)刻左眼(或右眼)接受左眼(或右眼)的圖像內(nèi)容，下一時(shí)刻右眼 (或左眼)接受右眼(或左眼)的圖像內(nèi)容，以此實(shí)現(xiàn)三維顯示。
權(quán)利要求
一種三維顯示器，包括彼此平行設(shè)置的顯示器(1)和偏振器(2)，其特征在于顯示器(1)由主動(dòng)發(fā)光型顯示屏(5)和驅(qū)動(dòng)控制器(6)構(gòu)成；偏振器(2)為層狀結(jié)構(gòu)，包括位于中間層的液晶材料(14)，在液晶材料(14)的兩側(cè)為第一取向?qū)?12)、第二取向?qū)?13)，在第一取向?qū)?12)的外側(cè)為前透明電極(10)，前透明電極(10)的外側(cè)為第一基板(8)，在第一基板(8)的外側(cè)為偏振膜(7)；在第二取向?qū)?13)的外側(cè)為后透明電極(11)，在后透明電極(11)的外側(cè)為第二基板(9)；偏振膜(7)偏振方向與第一取向?qū)?12)取向平行，與第二取向?qū)?13)取向垂直；或與第二取向?qū)?13)取向平行，與第一取向?qū)?12)取向垂直；第一取向?qū)?12)、第二取向?qū)?13)的取向互相垂直。
2.如權(quán)利要求1所述的一種三維顯示器，其特征在于主動(dòng)發(fā)光型顯示屏(5)是等離子 體顯示屏、陰極射線管顯示屏、有機(jī)發(fā)光顯示屏0LED、發(fā)光二極管顯示屏LED、電致發(fā)光EL 顯示屏或真空熒光顯示屏。
3.如權(quán)利要求1所述的一種三維顯示器，其特征在于偏振器(2)中封裝的液晶材料(14)為扭曲向列液晶、超扭曲向列液晶、鐵電液晶或反鐵電液晶。
4.如權(quán)利要求1所述的一種三維顯示器，其特征在于第一基板(8)、第二基板(9)的材 質(zhì)為0. 1 3毫米的玻璃、聚碳酸酯、聚甲基丙烯酸酯或聚苯二甲酸乙二醇酯的透明板材或 薄膜。
5.如權(quán)利要求1所述的一種三維顯示器，其特征在于前透明電極(10)、后透明電極(II)采用厚度為10 1000納米的氧化銦錫或氧化鋅透明薄膜。
6.一種如權(quán)利要求1所述的三維顯示器的顯示方法，其特征在于由同步驅(qū)動(dòng)器(3)產(chǎn) 生的控制信號(hào)與顯示器(1)中的驅(qū)動(dòng)控制器(6)的幀同步控制信號(hào)同步，對(duì)偏振器(2)逐 幀施加開、關(guān)控制信號(hào)，使得通過偏振器的光逐幀變換偏振方向，分別由第一檢偏振鏡片(15)和第二檢偏振鏡片(16)檢出，形成左右眼對(duì)應(yīng)的不同三維圖像；其中，構(gòu)成的接收器 (4)的第一檢偏振鏡片(15)和第二檢偏振鏡片(16)偏振方向互相垂直，且分別與偏振膜 (7)的偏振方向平行或垂直。全文摘要
本發(fā)明公開了一種三維顯示器及顯示方法，該顯示器包括彼此平行設(shè)置的顯示器(1)和偏振器(2)，顯示器(1)偏振膜(7)、第一基板(8)、前透明電極(10)、第一取向?qū)?12)、液晶材料(14)、第二取向?qū)?13)、后透明電極(11)、第二基板(9)；偏振膜(7)偏振方向與第一取向?qū)?12)取向平行，與第二取向?qū)?13)取向垂直；或與第二取向?qū)?13)取向平行，與第一取向?qū)?12)取向垂直；第一取向?qū)?12)、第二取向?qū)?13)的取向互相垂直。本發(fā)明相對(duì)于現(xiàn)有的三維顯示器而言，制作方法簡單，成本低，并能夠?qū)崿F(xiàn)二維與三維的快速切換。
文檔編號(hào)G02F1/1343GK101976001SQ20101050313
公開日2011年2月16日 申請(qǐng)日期2010年9月30日 優(yōu)先權(quán)日2010年9月30日
發(fā)明者仲雪飛, 吳忠, 屠彥, 張 雄, 王保平, 王莉莉, 雷威 申請(qǐng)人:東南大學(xué)