2D/3D可切换的液晶显示装置及其显示方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种2D/3D可切换的液晶显示装置及其显示方法，其包括：透射型显示器件的显示面板、以及为该显示面板提供背光源的2D/3D可切换背光模组；其中，所述2D/3D可切换背光模组包括：2D背光模组、位于该2D背光模组上的导光板、位于该导光板相对两侧的侧入式LED灯条；所述导光板的出光面设有多个微结构。本发明专利技术2D/3D可切换的液晶显示装置作为集成成像3D显示器件，在3D显示模式上克服了有限深度的限制，集成成像3D显示模式可同时具有实模式和虚模式；本发明专利技术2D/3D可切换的液晶显示装置作为2D显示器件，具有高质量的2D显示效果，并且具有高的光效率。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于集成成像的三维显示
，尤其涉及一种2D/3D可切换的液晶显示装置及其显示方法。技术背景集成成像是一种利用微透镜阵列来记录和再现三维空间场景的真三维显示技术，其为一种具有全视差、全彩色3D图像、准连续视点的裸眼三维显示技术，集成成像被视为理想裸眼三维显示装置之一。由于集成成像具体3D图像的深度范围较小、观看视角较窄、3D图像分辨率较低以及3D图像发生深度反转等特点，与此同时集成成像所需3D显示片源难以获取，因此2D/3D可切换的集成成像3D显示技术是推进集成成像3D显示器迈进商用化的重要方式之一。现如今，2D/3D可切换的集成成像3D显示器件的切换基本原理是背光发光特性基于点光源阵列与面光源之间的相互切换。已有的技术方案主要有三种，第一种方案是通过PDLC(聚合物分散液晶)的透明态和散射态之间切换来实现2D显示和集成成像3D显示之间相互切换。如图1所示，当对PDLC面板10施加电压，PDLC液晶表现为透明状态，光源20通过准直透镜11形成的平行光经过PDLC面板10后仍为平行光，当该平行光通过透镜阵列12后聚焦于透镜的焦点处，表现为点光源14特性，因此，整个背光变成点光源阵列，当透射式显示面板13显示相应的图像元阵列(3D内容)，空间中将再现出集成成像3D图像，整个装置工作于3D显示模式；如图2所示，当对PDLC面板10不施加电压，PDLC表现散射状态，通过准直透镜11形成的平行光经过PDLC面板10后为散射光，当该平行光通过透镜阵列12仍为散射光，整个背光表现为面光源特性，当透射式显示面板13显示2D图像，整个装置工作于2D显示模式。同理，为了得到点光源阵列，第二种方案是通过在偏光片30是制作针孔阵列，通过偏光转换器来实现点光源阵列与面光源的相互切换。如图3所示，当背光模组30产生的偏振光的偏振方向与针孔阵列31的偏振片的偏振方向正交时，光源只能从针孔阵列31出光，从而整个背光模组30为点光源阵列，该装置工作于3D显示面板32的模式；如图4所示，当通过偏光转换器将背光模组30发出的偏振光的偏振方向转换成针孔阵列31的偏振片的偏振方向一致时，整个背光为面光源，该装置工作于2D显示面板32的模式。第三种方案是通过对OLED面板40像素点亮来实现背光特性的相互转换。如图5所示，采用OLED面板40作为背光源，当对OLED面板40相应区域的像素点亮，整个背光的特性表现为点光源特性，此时该装置工作于3D显示模式；如图6所示，当OLED面板40的像素全点亮，整个背光的特性表现为面光源特性，此时该装置工作于2D显示模式。虽然以上三种方案在2D/3D可切换的集成成像3D显示领域中具有很好的应用前景，从三种方案可以得出，第一种方案是采用PDLC面板以及体积较大准直透镜，采用第一种方案，会使得成本较高，并且装置体积较大；第二种方案是采用偏光片将背光单元发出的光源转换成偏振光，采用第二种方案，会使得装置的光的效率有很大的损失，尤其在2D显示模式，不利于2D显示；第三种方案采用OLED面板，会使得成本较高。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种同时集成3D显示模式和2D显示模式的2D/3D可切换的液晶显示装置及其显示方法。本专利技术提供一种2D/3D可切换的液晶显示装置，其包括：透射型显示器件的显示面板、以及为该显示面板提供背光源的2D/3D可切换背光模组；其中，所述2D/3D可切换背光模组包括：2D背光模组、位于该2D背光模组上的导光板、位于该导光板相对两侧的侧入式LED灯条；所述导光板的出光面设有多个微结构。本专利技术又提供一种2D/3D可切换的液晶显示装置的显示方法，包括如下步骤：S1：当2D背光模组处于打开状态下，导光板和相对应的LED灯条处于关闭状态下，2D背光模组发出的光源为面光源，当该光源经过导光板后仍为面光源；S2：当2D背光模组处于关闭状态下，导光板和相对应的LED灯条处于打开状态下，导光板射出点光源。本专利技术2D/3D可切换的液晶显示装置作为集成成像3D显示器件，在3D显示模式上克服了有限深度的限制，集成成像3D显示模式可同时具有实模式和虚模式；本专利技术2D/3D可切换的液晶显示装置作为2D显示器件，具有高质量的2D显示效果，并且具有高的光效率。附图说明图1为现有PDLC面板在集成成像3D显示应用的结构示意图；图2为图1所示PDLC面板在2D显示应用的结构示意图；图3为现有针孔阵列的偏振片在集成成像3D显示应用的结构示意图；图4为图3所示针孔阵列的偏振片在2D显示应用的结构示意图；图5为现有采用OLED面板在集成成像3D显示应用的结构示意图；图6为图5所示OLED面板在2D显示应用的结构示意图；图7为本专利技术2D/3D可切换的液晶显示装置的结构示意图；图8为图7所示2D/3D可切换的液晶显示装置的2D/3D可切换背光源模组的结构示意图；图9为图7所示2D/3D可切换的液晶显示装置在2D模式下的工作示意图；图10为图7所示2D/3D可切换的液晶显示装置在3D模式下的工作示意图；图11为图7所示光线在导光板内的传播示意图；图12为图11所示导光板的微结构的第一实施例的结构示意图；图13为图11所示导光板的微结构的第二实施例的结构示意图；图14为图11所示导光板的微结构的第三实施例的结构示意图；图15为图11所示导光板的俯视图；图16为图7所示2D/3D可切换的液晶显示装置的显示面板的图像元阵列的结构示意图；图17为图7所示2D/3D可切换的液晶显示装置的集成成像3D显示光学设计的示意图。具体实施方式本专利技术2D/3D可切换的液晶显示装置，如图7所示，2D/3D可切换的液晶显示装置100包括：显示面板1、以及为该显示面板1提供背光源的2D/3D可切换背光模组2。其中，显示面板1作为透射型显示器件，其功能是根据图像数据来调制光线；2D/3D可切换背光源模组2的功能是对显示面板1提供照明。图8所示为2D/3D可切换背光源模组的结构示意图，2D/3D可切换背光模组2包括：2D背光模组21、位于该2D背光模组21上的导光板22、与该导光板22相对应光学特性的且位于该导光板22侧边的双边侧入式LED灯条23。其中，导光板23可采用PMMA(亚克力)、Glass(玻璃)、PC(聚碳酸酯)、Zeonor(环烯的热可塑性树脂)等制成，导光板23的上表面(出光面)设有多个散射微结构221。2D背光模组21产生面光源；导光板22与双边侧入式LED灯条23所组成的背光源产生点光源阵列。图9所示为2D/3D可切换的液晶显示装置在2D模组下的工作示意图，当2D背光模组21处于打开(On)状态下，导光板22和相对应的LED灯条23处于关闭(Off)状态下，由于2D背光模组21发出的光源为面光源，当该光源经过导光板22后的光学特性仍然表现为面光源特性。图10所示为2D/3D可切换的液晶显示装置在3D模组下的工作示意图，当2D背光模组21处于关闭(Off)状态下，导光板22和相对应的LED灯条23处于打开(On)状态下，由于微结构221的作用，整个导光板22的出射光的光学特性表现为点光源阵列特性。图11为光线在导光板内的传播示意图，导光板22和对应的双边侧入式LED灯条23本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种2D/3D可切换的液晶显示装置，其特征在于，其包括：透射型显示器件的显示面板、以及为该显示面板提供背光源的2D/3D可切换背光模组；其中，所述2D/3D可切换背光模组包括：2D背光模组、位于该2D背光模组上的导光板、位于该导光板相对两侧的侧入式LED灯条；所述导光板的出光面设有多个微结构。

【技术特征摘要】
1.一种2D/3D可切换的液晶显示装置，其特征在于，其包括：透射型显示器件的显示面板、以及为该显示面板提供背光源的2D/3D可切换背光模组；其中，所述2D/3D可切换背光模组包括：2D背光模组、位于该2D背光模组上的导光板、位于该导光板相对两侧的侧入式LED灯条；所述导光板的出光面设有多个微结构。2.根据权利要求1所述的2D/3D可切换的液晶显示装置，其特征在于：所述微结构为凹设在导光板上表面的结构，该多个微结构与导光板一体形成。3.根据权利要求1所述的2D/3D可切换的液晶显示装置，其特征在于：所述微结构为凸设在导光板上表面的结构，该多个微结构与导光板一体形成。4.根据权利要求1所述的2D/3D可切换的液晶显示装置，其特征在于：微结构由高折射率材料制成，其折射率大于导光板本身的折射率，该微结构设置在导光板上表面。5.根据权利要求1-5任一所述的2D/3D可切换的液晶显示装置的显示方法，其特征在于，包括如下步骤：S1：当2D背光模组处于打开状态下，导光板和相对应的LED灯条处于关闭状态下，2D背光模组发出的光源为面光源，当该光源经过导光板后仍为面光源；S2：当2D背光模组处于关闭状态下，导...

【专利技术属性】
技术研发人员：袁玲，马群刚，
申请(专利权)人：南京中电熊猫液晶显示科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32