[发明专利]立体图像显示系统及其液晶视差光栅

说明书

技术领域

本发明涉及光栅技术，具体来说是一种立体图像显示系统及其液晶视差光栅，该液晶视差光栅包括形成为矩阵结构的TN型液晶盒。

背景技术

目前，信息通信技术已经发展到较高的水平，数字终端能够以非常高的速度处理文本、语音和图像信息，以提供具有二维图像和语音的多媒体内容服务。下一步的发展方向是三维立体信息服务，其能够提供立体的多媒体服务。根据双眼立体成像理论，两个眼睛分别看到两个不同的二维图像，当经过视网膜将两个图像传递到大脑时，大脑将传递的两个图像组合并再现出具有深度感和真实感的三维图像。为了生成并观看3D图像，需要采用相应的3D图像显示系统，通常采用佩戴眼镜的3D设备。当前的佩戴眼镜型的3D立体设备已经发展相当完善，但是由于必须佩戴眼镜，使用者带来诸多不便。

为此，裸眼3D试产光栅技术应运而生，以下解释利用常规光栅法的立体图像显示系统工作原理。同时参见图1和图2，表示利用常规液晶视差光栅法的立体图像显示系统。该立体图像显示系统包括显示模块10和被称为液晶视差光栅（以下简称光栅）20的条形遮光膜。在显示模块10中，分别对应于左眼和右眼的左图像L和右图像R面向垂直方向（图2中的Z方向）并沿水平方向（图2中的X方向）交替布置；光栅20设置在前端并面向垂直方向。这种立体图像显示系统如此设置显示模块10和光栅20，使得左图像L的光线仅进入左眼，而右图像R的光线仅进入右眼，由此可分别观察到所划分的左右两个图像L和R，最终获得立体感。

但是，基于上述液晶视差光栅的立体图像显示系统存在一定的缺陷，表现在以下方面：（1）目前通用的显示屏都是基于RGB彩色滤光片显示法，将一个像素沿水平方向（图2中的X方向）平均分为R、G、B三部分，R、G、B均被称作子像素。但常规液晶光栅视差光栅有时会发生R、G或B的一部分被光栅20的设置或厚度阻挡的情况，因此无法被看到，导致无法正常显示立体图像。（2）作为常规液晶视差光栅的另外一个问题是，光栅的厚度和光栅间的距离是有限的，当超出距离和角度的限制之后，导致左右眼图像的串扰，并且观看距离被限制为特定长度。（3）在常规的利用液晶模块的液晶视差光栅中，沿水平方向设置成一行的竖直光栅条的形式，控制电极S和公共电极C连接到像素，从而控制整个像素同时开启或关闭。但是，光栅的布置方向是固定的，并且因此观看者仅能在固定方向上在显示图像的屏幕上观看到立体图像，因而无法与固定方向垂直的方向或通过转动屏幕而观看到立体图像。（4）在常规方法中的光栅形成无间隙的竖直条形式。于是，常规方法的问题在于，从显示屏发射的光被阻挡，导致显示模块发射出的光经过常规液晶光栅后的亮度被降低到相当低的水平。

有鉴于此，有必要就液晶视差光栅进行深入的研究，开发出可以解决以上全部或部分问题的产品。

发明内容

针对现有技术存在的缺陷，本发明的目的在于提供一种设计成盒型的液晶视差光栅，可以垂直地或水平地转换光栅；在此基础上，本发明的另一目的在于提供一种立体图像显示系统，有助于增大可视角度和观看距离。

为了解决以上问题，本发明的技术方案是提供一种盒型的液晶视差光栅，其中可以垂直地或水平地转换光栅，从而使光栅对光亮度的减小最小化。具体而言，该盒型液晶视差光栅包括：液晶层（LC层），该液晶层被置于盒型空间内；控制电极，该控制电极分为上控制电极和下控制电极，该控制电极均被制作成长条形，设置成盒型矩阵结构的像素，用以通过根据预设控制方法有选择地开启或关闭来控制该LC层的状态，以形成水平或垂直方向图案的光栅图案；下基板，该下基板形成于该LC层和预定显示模块之间，以便将该液晶层和该控制电极设置在距该显示模块预定距离的位置处；上基板，该上基板设置于该液晶层和该上控制电极的顶部；偏振器，该偏振器设置于该上基板的顶部上，并通过偏振角控制该像素的亮/暗状态，使该光栅图案可视化。其中该光从该显示模块发射并穿过该下基板、该控制器、该LC层和该上基板、该偏振器。因此，利用该液晶视差光栅和包括该液晶视差光栅的该立体图像显示系统可以显示沿水平方向/垂直方向旋转的立体图像。