本发明专利技术提供了一种光学分像元件及具有其的3D显示装置，其中光学分像元件，包括：透明基材层；第一微结构层，第一微结构层设置在透明基材层的表面上；其中，第一微结构层包括柱状透镜结构和用于均匀分配第一微结构层处的光线的微结构，柱状透镜结构为多个，多个柱状透镜结构依次排列在透明基材层的表面上，各柱状透镜结构的背离透明基材层的表面上设置有多个微结构。本发明专利技术解决了现有技术中的3D显示装置带给观看者的3D视觉体验差的问题。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及显示
，具体而言，涉及一种光学分像元件及具有其的3D显示装置。
技术介绍
随着智能显示产品的不断普及和竞争的加剧，现实产品越来越往轻薄化发展，同时，伴随着显示技术的革新，显示技术正在经历从平面到立体的过渡，立体显示特别是裸眼3D立体技术已经成为显示领域的新发展趋势，越来越多的显示产品开始整合裸眼3D显示。裸眼3D显示的基本原理是利用遮挡、折射等引导部分光线的方法结合其他光学元件将平面显示的具有视差的两幅图像分别提供给观看者的左右眼，从而是观看者能够看到具有3D效果的显示画面。裸眼3D显示一般有柱状透镜和视差屏障两种实现方式，一般柱状透镜实现方式是将光学分像元件对位贴合于显示屏上，之后将触摸屏置于光学分像元件之上进行整合。3D显示装置通常通过液晶显示屏来显示具有多幅连续视差的图像，液晶显示屏上覆盖具有柱状透镜的光学分像元件来实现对视差图像的投影，由于柱状透镜的光学折射作用，多幅图像被分别投射向不同观看空间，使观看者的左右眼分别看到两幅具有视差的图像，从而形成立体视觉。由于液晶显示屏在制造时将黑色晶格图案置于滤光片的彩色像素之间，导致液晶显示屏像素的不连续，且单纯使用柱状透镜的光学分像元件对光线有较强的会聚效果，所以3D显示装置在投射由像素产生的图案时会将像素之间的黑色矩阵一起投射到观看者的左右眼，从而使观看者在视觉上会看到暗纹或者亮纹，影响了观看者对3D显示装置的3D视觉体验的问题。
技术实现思路
本专利技术的主要目的在于提供一种光学分像元件及具有其的3D显示装置，以解决现有技术中的3D显示装置带给观看者的3D视觉体验差的问题。为了实现上述目的，根据本专利技术的一个方面，提供了一种光学分像元件，包括：透明基材层；第一微结构层，第一微结构层设置在透明基材层的表面上；其中，第一微结构层包括柱状透镜结构和用于均匀分配第一微结构层处的光线的微结构，柱状透镜结构为多个，多个柱状透镜结构依次排列在透明基材层的表面上，各柱状透镜结构的背离透明基材层的表面上设置有多个微结构。进一步地，柱状透镜结构与微结构为一体结构，且多个微结构沿柱状透镜结构的宽度方向依次排列并凸出于柱状透镜结构设置。进一步地，柱状透镜结构具有第一参考平面，第一参考平面垂直于柱状透镜结构的长度方向的轴线；微结构的背离柱状透镜结构的表面在第一参考平面的投影为多条直线段、圆弧线段、样条曲线的部分线段、抛物线的部分线段、圆锥曲线的部分线段、正弦曲线的部分线段、余弦曲线的部分线段、双曲线的部分线段或椭圆曲线的部分线段中的一种或多种。进一步地，微结构的背离柱状透镜结构的表面在第一参考平面的投影为圆弧线段，柱状透镜结构的背离透明基材层的表面在第一参考平面内的投影为圆弧线段，且微结构的半径与柱状透镜结构的半径的比值大于0且小于等于0.2。进一步地，各柱状透镜结构上设置有N个微结构，其中，N≥10。进一步地，光学分像元件还包括第二微结构层，第二微结构层设置在第一微结构层的远离透明基材层的一侧；第一微结构层的与第二微结构层的相对的表面形成第一3D结构表面；第二微结构层的与第一微结构层的相对的表面形成第二3D结构表面；其中，第一3D结构表面与第二3D结构表面适配性相对设置。进一步地，第一微结构层的折射率为n1，第二微结构层的折射率为n2，其中，n1与n2之间差值的绝对值大于等于0.03。进一步地，n1大于n2，其中，1.3≤n1≤1.65，且1.3≤n2≤1.65；或n2大于n1，其中，1.3≤n1≤1.65，且1.3≤n2≤1.65。进一步地，第一微结构层和第二微结构层由UV树脂材质制成，其中第一微结构层的厚度大于等于10um且小于等于30um，第二微结构层的厚度大于等于5um且小于等于10um。进一步地，透明基材层由PET、PMMA、PE、PVC、透明玻璃和硅胶中的一种或多种制成，透明基材层的厚度大于等于0mm且小于等于1mm。根据本专利技术的另一个方面，提供了一种3D显示装置，包括显示屏；光学分像元件，光学分像元件设置在显示屏的表面上；以及背光模组，背光模组设置在显示屏的远离光学分像元件一侧的表面上；其中，光学分像元件为上述的光学分像元件。应用本专利技术的技术方案，由于光学分像元件的第一微结构层包括柱状透镜结构和微结构，柱状透镜结构为多个，多个柱状透镜结构依次排列在透明基材层的表面上，各柱状透镜结构的背离透明基材层的表面上设置有多个微结构。这样，多个柱状透镜结构对显示屏发出的光线起到了会聚效果，提高了3D显示装置的3D画面的显示清晰度。显示屏发出的光线在第一微结构层的背离透明基材层的表面处发生折射，多个微结构能够合理地、均匀地分配照射到第一微结构层的背离透明基材层的表面上的光线，起到了均匀第一微结构层处的亮度的作用，从而有效地减弱了3D显示装置的边缘视场和中心视场处产生的暗纹，改善了边缘视场和中心视场的亮度均匀性，避免了3D显示装置产生暗纹或亮斑而对观看者产生视觉冲击，进而使观看者能够观看到既清晰又亮度均匀的3D显示画面，提升了观看者的3D视觉体验，提升了观看者使用3D显示装置的满意度。附图说明构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本专利技术的进一步理解，本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的不当限定。在附图中：图1示出了根据本专利技术的一种可选实施例一的3D显示装置的结构示意图；图2示出了图1中的3D显示装置的光学分像元件的结构示意图；图3示出了图2中的光学分像元件的第一微结构层的局部结构示意图；图4示出了使用实施例一中的光学分像元件的3D显示装置的3D测试曲线；图5示出了根据本专利技术的一种可选实施例二的3D显示装置的结构示意图；图6示出了图5中的3D显示装置的光学分像元件的结构示意图；图7示出了图5中的光学分像元件的第一微结构层的局部结构示意图；图8示出了使用实施例二中的光学分像元件的3D显示装置的3D测试曲线；图9示出了一种使用现有的光学分像元件的3D显示装置的3D测试曲线。其中，上述附图包括以下附图标记：1、显示屏；2、光学分像元件；10、透明基材层；20、第一微结构层；30、第二微结构层；21、柱状透镜结构；22、微结构；3、背光模组。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本专利技术及其应用或使用的任何限制。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本专利技术的范围。同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种光学分像元件，其特征在于，包括：透明基材层(10)；第一微结构层(20)，所述第一微结构层(20)设置在所述透明基材层(10)的表面上；其中，所述第一微结构层(20)包括柱状透镜结构(21)和用于均匀分配第一微结构层(20)处的光线的微结构(22)，所述柱状透镜结构(21)为多个，多个所述柱状透镜结构(21)依次排列在所述透明基材层(10)的表面上，各所述柱状透镜结构(21)的背离所述透明基材层(10)的表面上设置有多个所述微结构(22)。
【技术特征摘要】
1.一种光学分像元件，其特征在于，包括：透明基材层(10)；第一微结构层(20)，所述第一微结构层(20)设置在所述透明基材层(10)的表面上；其中，所述第一微结构层(20)包括柱状透镜结构(21)和用于均匀分配第一微结构层(20)处的光线的微结构(22)，所述柱状透镜结构(21)为多个，多个所述柱状透镜结构(21)依次排列在所述透明基材层(10)的表面上，各所述柱状透镜结构(21)的背离所述透明基材层(10)的表面上设置有多个所述微结构(22)。2.根据权利要求1所述的光学分像元件，其特征在于，所述柱状透镜结构(21)与所述微结构(22)为一体结构，且多个所述微结构(22)沿所述柱状透镜结构(21)的宽度方向依次排列并凸出于所述柱状透镜结构(21)设置。3.根据权利要求1所述的光学分像元件，其特征在于，所述柱状透镜结构(21)具有第一参考平面，所述第一参考平面垂直于所述柱状透镜结构(21)的长度方向的轴线；所述微结构(22)的背离所述柱状透镜结构(21)的表面在所述第一参考平面的投影为多条直线段、圆弧线段、样条曲线的部分线段、抛物线的部分线段、圆锥曲线的部分线段、正弦曲线的部分线段、余弦曲线的部分线段、双曲线的部分线段或椭圆曲线的部分线段中的一种或多种。4.根据权利要求3所述的光学分像元件，其特征在于，所述微结构(22)的背离所述柱状透镜结构(21)的表面在所述第一参考平面的投影为圆弧线段，所述柱状透镜结构(21)的背离所述透明基材层(10)的表面在所述第一参考平面内的投影为圆弧线段，且所述微结构(22)的半径与所述柱状透镜结构(21)的半径的比值大于0且小于等于0.2。5.根据权利要求1所述的光学分像元件，其特征在于，各所述柱状透镜结构(21)上设置有N个所述微结构(22)，其中，N≥10。6.根据权利要求1所述的光学...
【专利技术属性】
技术研发人员：陆国华，张春艳，
申请(专利权)人：张家港康得新光电材料有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32
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