本发明专利技术公开了一种使用图案位相差膜片的被动偏光式3D显示装置，包括：背光单元、偏光片、阵列基板、彩膜基板、及图案位相差膜片；其中，所述彩膜基板上远离阵列基板的一侧设置有多条遮光条，所述每条遮光条的中间位置与对应的图案位相差膜片上相邻两个图案位相差膜之间的分界线的位置相对。采用本发明专利技术可以增大使用图案位相差膜片的被动偏光式三维显示的垂直视角，并且相对于其他改善垂直视角的模式，可以改善莫尔纹不良以及三维显示时开口率低下的问题。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及三维(3D)显示领域，尤其涉及一种使用图案位相差膜片的被动偏光式3D显示装置。
技术介绍
如图I所示，现有技术中使用图案位相差膜片的被动偏光式3D显示装置包括依次排列的背光单兀I、第一偏光片2、阵列基板3、彩膜基板(CF)4、第二偏光片12及图案位相差膜片(Patterned Retarder Film) 5 ;其中，彩膜基板4上朝向阵列基板3的一侧(该侧称为膜面)设有黑矩阵，黑矩阵具有多条矩阵条41。使用图案位相差膜片的被动偏光式3D显示的垂直视角B = arc sin(折射率Xsin(A)),角A = 2arc tan(h/2D);其中，折射率可以取经验值I. 5，h为矩阵条的宽度，D为彩膜基板厚度与第二偏光片厚度之和。其中，角A是指彩膜基板4膜面上矩阵条之间的一个像素区的最大正确透光角度；角B是指角A发生折射后的角度。在垂直视角B之内，能够看到较理想的三维图像，在垂直视角B之外，左、右眼图像会发生串扰而影响图像质量。以下说明一下角A的推导过程。彩膜基板4膜面上矩阵条及矩阵条之间的区域为一个像素区，图案位相差膜片5上具有与每个像素区一一对应的图案位相差膜11，相邻两个图案位相差膜11之间的分界线10与该分界线10对应的矩阵条的中间位置在同一直线上。此时角A的两条边界是彩膜基板4膜面上两条矩阵条的内边各自与对应的两条图案位相差膜片之间的分界线10的连线，因此角A是彩膜基板4膜面上矩阵条之间的一个像素区的3D显示时最大正确透光角度，如果角A对应的像素区的透光超出角A则会与相邻像素区的透光产生串扰，从图I可以看出，角A = 2 (A/2), A/2 = arc tan ((h/2)/D)，因此，角A = 2arc tan (h/2D)式(I)。在计算角(A/2)时，并未将第二偏光片12和图案位相差膜片5之间的距离考虑在内，因为本领域技术人员都知道，这两者之间的实际距离非常近，可以忽略。从上述垂直视角B和角A的计算式可知1)增大矩阵条宽度，可以增大角A，进而可以增大3D显示的垂直视角B ；2)减小彩膜基板与偏光片的总厚度，可以增大角A，进而可以增大3D显示的垂直视角B。因此,增大角A，就意味着增大3D显示的垂直视角B。在2010年出版的期刊《SID(信息显示协会)》中，论文“A Novel PolarizerGlasses-type 3D Displays with a Patterned Retarder( 一种新颖的使用图案位相差膜片的被动偏光式3D显示)”给出了改善垂直视角的两种模式I)在图案位相差膜片5上设置遮光条6，且相邻两个图案位相差膜之间的分界线10与该分界线10对应的遮光条6的中间位置在同一直线上，如图2所示的有遮光条的图案位相差结构(Patterned Retarder with Black Stripe Configuration)。在图案位相差膜片5上设置遮光条6后，角A’的两条边界为彩膜基板4上两条矩阵条的内边各自与对应的图案位相差膜片5上两条遮光条外边之间的连线，从图2可以看出，角A’比角A有所增大。设彩膜基板膜面的矩阵条宽度为h，图案位相差膜片5上的遮光条6宽度为h1;则、如图3所示，角A’ =2角(A，/2),角(A，/2) = arc tan [ O1/2+IV2)/D],因此角A，= 2arc tan [ (h+h^ /2D]式(2);其中，D为彩膜基板厚度与偏光片厚度之和。2)设置一个辅助像素7于盒内，如图4所示的遮光条位于盒内的图案位相差结构(In Cell Black Stripe Patterned Retarder Configuration)。图 4 中，彩膜基板 4 上辅助像素7右侧的矩阵条对应图I中所示的矩阵条，将辅助像素7设置于盒内后，相当于3D显示时增大了整个矩阵条的宽度，相应地，两条矩阵条内边之间的距离减小，因此与图I中的角A相比，角A”有所增大。设彩膜基板膜面的矩阵条宽度为h，辅助像素高度为h2，则如图5所示， 角A” =Z 1+ Z 4 ;Zl= arc tan ((h/2) /D) = arc tan (h/2D)；Z 4 = arc tan [ (h/2+h2)/D],因此角A” = arc tan (h/2D) +arc tan [ (h/2+h2) /D]式⑶；其中，D为彩膜基板厚度与偏光片厚度之和。但是，图2和图4所示结构均有各自的缺陷。图2所示结构会产生莫尔纹不良彩膜基板4上的矩阵条和图案位相差膜片5上的遮光条6为两个光栅，从背光单元I发出的光经过上述两个光栅后形成干涉及衍射作用，产生莫尔纹不良，影响显示品质。图4所示的结构，在2D显示时，图4中的阴影线部分为开口区域，但是在3D显示时，为了提升垂直视角，阴影线部分的像素变为黑态，因此3D显示下的开口率小于2D显示下的开口率，从而影响亮度等显不品质。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的主要目的在于提供一种使用图案位相差膜片的被动偏光式三维显示装置，以增大使用图案位相差膜片的被动偏光式三维显示的垂直视角，并且相对于其他改善垂直视角的模式，可以改善莫尔纹不良以及三维显示时开口率低下的问题。为达到上述目的，本专利技术的技术方案是这样实现的—种被动偏光式三维显不装置，包括依次排列的背光单兀、第一偏光片、阵列基板、彩膜基板、第二偏光片、及图案位相差膜片；其中，所述彩膜基板上远离阵列基板的一侧设置有多条遮光条，所述每条遮光条的中间位置与对应的图案位相差膜片上相邻两个图案位相差膜之间的分界线的位置相对。优选地，所述彩膜基板上朝向阵列基板的一侧设置有黑矩阵，所述黑矩阵具有多条矩阵条，所述矩阵条与所述遮光条一一相对，且所述矩阵条和所述遮光条等宽度。优选地，所述彩膜基板背面的遮光条的材质为金属。优选地，所述每条遮光条的中间位置与对应的图案位相差膜片上相邻两个图案位相差膜之间的分界线的位置位于垂直于位相差膜片的同一直线上。由上述技术方案可以看出，通过在彩膜基板的背面设置遮光条，使得在计算使用图案位相差膜片的被动偏光式三维显示的垂直视角时，不再计入偏光片的厚度，因此可以增大使用图案位相差膜片的被动偏光式三维显示的垂直视角；进一步地，在彩膜基板的膜面设置与遮光条一一相对的矩阵条，且矩阵条与遮光条等宽度，则可以进一步增大使用图案位相差膜片的被动偏光式三维显示的垂直视角。另外，仅在彩膜基板的背面设置遮光条，或在彩膜基板的背面和膜面分别设置一一相对的遮光条和矩阵条，与图2所示结构相比，改善了莫尔纹不良；与图4所示结构相比，本专利技术3D显示下的开口率相对于2D显示下的开口率没有下降。附图说明图I为现有技术使用图案位相差膜片的被动偏光式3D显示的垂直视角示意图；图2为另一现有技术在图案位相差膜片上设置遮光条的结构示意图； 图3为图2中角A’的计算示意图；图4为又一现有技术在盒内设置辅助像素，且3D显示时辅助像素为黑态的结构示意图；图5为图4中角A”的计算示意图；图6为本专利技术实施一的使用图案位相差膜片的被动偏光式三维显示装置的结构示意图；图7为本专利技术实施二的使用图案位相差膜片的被动偏光式三维显示装置的结构示意图。具体实施例方式本专利技术的基本思想是在彩膜基板的背面设置遮光条，以增大使用图案位相差膜片的被动偏光式3本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种被动偏光式三维显不装置,包括依次排列的背光单兀、第一偏光片、阵列基板、彩膜基板、第二偏光片、及图案位相差膜片；其特征在于，所述彩膜基板上远离阵列基板的一侧设置有多条遮光条，所述每条遮光条的中间位置与对应的图案位相差膜片上相邻两个图案位相差膜之间的分界线的位置相对。2.根据权利要求I所述的被动偏光式三维显示装置，其特征在于，所述彩膜基板上朝向阵列基板的一侧设置有黑矩阵...
【专利技术属性】
技术研发人员：申莹，
申请(专利权)人：京东方科技集团股份有限公司，合肥鑫晟光电科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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