[发明专利]一种指向性光波导、指向性背光模组及显示装置

说明书

本发明公开了一种指向性光波导、指向性背光模组及显示装置，涉及立体显示领域，以解决应用波动光学式指向性背光立体显示技术的显示装置的立体显示像素分辨率R_3D低的问题。该指向性光波导包括时分复用单元和N层出光方向相同且层叠设置的光波导，每层光波导的出光面设置有像素型光栅；时分复用单元用于在每帧视频流周期内，级次控制N层光波导在对应帧视频时段将光源光线导入对应所述像素型光栅，导入至像素型光栅中光源光线在该像素型光栅中发生衍射，形成多条衍射角和衍射方位角不同且与显示像素一一对应的一级衍射光线，以入射到下一层光波导。上述指向性背光模组包括提到的指向性光波导。本发明指向性光波导用于显示装置中。

技术领域

本发明涉及立体显示领域，特别涉及一种指向性光波导、指向性背光模组及显示装置。

背景技术

指向性背光裸眼式显示技术是一种能够实现裸眼立体显示的显示方法，其原理是通过指向性背光裸眼式显示技术控制背光的出射方向，使得显示面板所显示具有视差的两幅图像在送入用户的左右眼后，在用户大脑中融合成立体图像。

现有指向性背光裸眼式显示技术主要分为几何光学式指向性背光立体显示技术和波动光学式指向性背光立体显示技术；其中，波动光学式指向性背光立体显示技术能够实现多方向导光，其方向性调制范围大，调制精度高，对应的立体显示装置不仅可以实现全方位的观看，还可以实现旋转观看，得到的视觉效果好，串扰小，因此，波动光学式指向性背光立体显示技术成为指向性背光裸眼式显示技术的研究重点。

目前，应用波动光学式指向性背光立体显示技术的立体显示装置中，显示模组的导光板的表面形成有与显示像素一一对应的纳米光栅，而由于纳米光栅具有多个大小不同的取向角，因此，在立体显示装置进行图像显示时，通过纳米光栅中的各个取向角就调控沿着一个方向传播的光线，使得沿着一个方向传播的光线衍射成多条传播方向不同的光线，从而保证立体显示装置的显示面板所显示的立体图像具有多视角、可旋转观察的优点。但是，由于立体显示像素分辨率R_3D反比于视角数量N_{Nulti-direction}，而视角数量N_{Nulti-direction}正比于像素型纳米光栅取向角种类的数量，因此，相对于二维平面显示物理像素分辨率R_2D来说，应用波动光学式指向性背光立体显示技术的显示装置虽然具有多视角、可旋转观察的优点，但是其是以降低立体显示像素分辨率为代价的，即应用波动光学式指向性背光立体显示技术的立体显示装置存在立体显示像素分辨率R_3D相对二维平面显示物理像素分辨率R_2D降低的问题。

发明内容

本发明实施例的目的在于提供一种指向性光波导、指向性背光模组及显示装置，以解决应用波动光学式指向性背光立体显示技术的显示装置的立体显示像素分辨率R_3D相对二维平面显示物理像素分辨率R_2D降低的问题。

为达到上述目的，本发明实施例采用如下技术方案：

第一方面，本发明实施例提供了一种指向性光波导，该指向性光波导包括时分复用单元和N层层叠设置的光波导，且N层光波导的出光方向相同，每层所述光波导的出光面设置有像素型光栅；N为大于等于2的整数；

所述时分复用单元用于在每帧视频流周期内，按照N层所述光波导的层叠次序，控制N层所述光波导在对应帧视频时段将光源光线导入对应所述像素型光栅，每帧视频流周期包括与N层光波导一一对应的N个帧视频时段；导入至所述像素型光栅中光源光线在该像素型光栅中发生衍射，形成多条与显示像素一一对应的一级衍射光线，多条所述一级衍射光线入射到与该像素型光栅所在的光波导的出光面相对的光波导；其中，各条所述一级衍射光线的衍射角和衍射方位角不同。