[发明专利]液晶透镜以及3D显示装置

说明书

技术领域

本发明涉及显示器技术领域，尤其涉及一种液晶透镜以及3D显示装置。

背景技术

高色域显示装置可以表现出自然界中更多的色彩，具有较高的色饱和度和色彩再现性，因而广泛受到消费者们的青睐。目前实现超高色域的技术主要是基于量子点(Quantum Dot，QD)技术的，包括量子点薄膜、量子点灯管等，其中尤其以量子点薄膜成为薄型化显示的最优选择。例如在传统的2D(2Dimension，二维)液晶显示装置中，通常是在背光模组的出光面上设置量子点薄膜，量子点薄膜将背光模组发出的蓝光转换为白光提供给液晶显示面板。

在3D(3Dimension，三维)显示技术中，在用户对某个画面进行观察时，通常使呈现同一画面的不同光线分别进入用户的左眼和右眼，该不同光线在用户左眼和右眼分别形成具有微小差异的画面，以模拟人眼在观察三维物体时双眼所观察到的具有微小差异的画面，从而实现3D显示。

现有技术中，为达到上述3D显示的目的，通常在液晶显示装置的出光面上叠加设置液晶透镜。其中，所述液晶显示装置是传统的2D液晶显示装置。所述液晶透镜包括多个液晶重复单元，每个液晶重复单元相当于一个柱状的透镜，在呈现同一画面的光线经过液晶透镜时，每个液晶重复单元使光线向不同的方向聚焦，从而可使得进入用户左眼和右眼的光线不同。具体地，液晶透镜包括相对设置的上基板和下基板，以及填充在上基板和下基板之间的液晶层；在上基板上设有上电极，下基板上设有多个互相平行的条状电极。在条状电极充电而在上电极与各条状电极之间构成电场时，在每个液晶重复单元中，靠近下基板的液晶层中的液晶分子的倾斜角度从中央区域到边缘区域逐渐减小，从而使得靠近下基板的液晶层的折射率从中央区域到边缘区域逐渐减小。该折射率的变化使得光线在透过该靠近下基板部分的液晶层时被聚焦至预定的方向，通过上述液晶透镜中的多个液晶重复单元的光学作用，即可实现3D显示。

相比于传统的2D显示装置，基于液晶透镜的3D显示装置不可避免地增加显示模组的厚度，而为了提高3D显示装置的色域，在2D显示装置中增加的QD薄膜也会带来厚度的增加，两种技术的厚度叠加对于3D显示装置的薄型化进程造成了很大的阻碍。此外，高色域量子点技术由于在亮度贡献较大的绿光部分具有较低的线宽，使得量子点背光的发光效率远低于传统低色域显示模组，并且，基于液晶透镜的3D显示技术是通过将不同视点的图像信号分别传导至不同的眼睛中，这一点也在客观上造成了3D显示模组的亮度低于传统的2D显示模组。显然，上述厚度及亮度问题成为高色域3D显示技术进一步突破的重大障碍。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种液晶透镜以及3D显示装置，用以提高3D显示装置的显示色域及亮度，同时还兼顾3D显示装置的薄型化发展趋势。

为了实现上述目的，本发明采用了如下的技术方案：

一种液晶透镜，包括相对设置的第一基板和第二基板、设置于所述第一基板上的多个第一电极、设置于所述第二基板上的第二电极、以及设置于所述第一电极和所述第二电极之间的液晶单元；其中，所述液晶单元中的液晶材料掺杂有量子点材料，所述量子点材料用于将入射到所述液晶单元的第一颜色光线的一部分转换为第二颜色光线和第三颜色光线，所述第一颜色光线以及第二颜色光线和第三颜色光线的组合形成白色光。

其中，所述量子点材料包括红色量子点材料和绿色量子点材料，所述第一颜色光线为蓝光，所述第二颜色光线为红光，所述第三颜色光线为绿光；所述红色量子点材料和所述绿色量子点材料用于将入射到所述液晶单元的蓝光的其中一部分分别转换为红光和绿光。

其中，所述第一基板和所述第二基板之间还设置有多个隔离件，所述多个隔离件将所述液晶单元间隔形成阵列排布的第一液晶透镜单元、第二液晶透镜单元和第三液晶透镜单元；其中，所述第一液晶透镜单元中的液晶材料未掺杂有量子点材料，入射到所述第一液晶透镜单元的第一颜色光线保持为第一颜色光线；所述第二液晶透镜单元中的液晶材料掺杂有对应于第二颜色光线的量子点材料，入射到所述第二液晶透镜单元的第一颜色光线被转换为第二颜色光线；所述第三液晶透镜单元中的液晶材料掺杂有对应于第三颜色光线的量子点材料，入射到所述第三液晶透镜单元的第一颜色光线被转换为第三颜色光线。

其中，每一个所述第一液晶透镜单元、第二液晶透镜单元和第三液晶透镜单元中分别包含有两个以上的所述第一电极。