[发明专利]2D与3D影像切换显示设备和柱状透镜元件

摘要

本发明提供了一种2D与3D影像切换显示设备和柱状透镜元件。显示设备包括影像显示器，影像显示器的屏幕包括复数个R、G、B三原色的次像素，用于显示2D影像和3D影像；以及DFD‑PDLC柱状透镜阵列，包括复数个平行排列的DFD‑PDLC柱状透镜元件，每个DFD‑PDLC柱状透镜元件长轴的方向正交或斜交于影像显示器的屏幕，DFD‑PDLC柱状透镜阵列安装在影像显示器的屏幕的前面，由外部驱动电压V(f)驱动改变DFD‑PDLC柱状透镜元件的光学折射率，在影像显示器的屏幕上实现2D与3D影像切换显示，其中，f为外部驱动电压的驱动频率。由外部适当电压的驱动，以改变其光学折射率，可提供该2D影像与该3D影像的显示，达到2D与3D影像可切换显示的目的。

主权项

一种2D与3D影像切换显示设备，其特征在于，包括：影像显示器，所述影像显示器的屏幕包括复数个R、G、B三原色的次像素，用于显示2D影像和3D影像；以及DFD‑PDLC柱状透镜阵列，包括复数个平行排列的DFD‑PDLC柱状透镜元件，每个所述DFD‑PDLC柱状透镜元件长轴的方向正交或斜交于所述影像显示器的屏幕，所述DFD‑PDLC柱状透镜阵列安装在所述影像显示器的屏幕的前面，由外部驱动电压V(f)驱动改变所述DFD‑PDLC柱状透镜元件的光学折射率，在所述影像显示器的屏幕上实现2D与3D影像切换显示，其中，f为所述外部驱动电压的驱动频率，其中，每个所述DFD‑PDLC柱状透镜元件自上到下包括上透明基材、上ITO电极层、聚合物平凸透镜、PDLC平凹透镜、下ITO电极层和下透明基材，所述PDLC平凹透镜，由复数个液晶微滴与聚合物材料构成，具有光学折射率np，所述复数个液晶微滴均匀分布于所述聚合物材料的内部；所述复数个液晶微滴与所述聚合物材料通过涂布工艺填充于所述PDLC平凹透镜的内部，所述液晶微滴，由复数个杆状的液晶分子构成，所述液晶分子具有寻常光折射率为n⊥、异常光折射率n∥、长轴介电常数ε∥与短轴介电常数ε⊥，其中，n⊥与n∥具有n∥>n⊥的关系、且n∥与np具有n∥＝np的关系；ε∥与ε⊥，则具有以下的关系：当f＝fL<fc时，Δε>0；当f＝fH>fc时，Δε<0；当f＝fc时，Δε＝0；其中，f为所述外部驱动电压V(f)的驱动频率、fL为定向排列频率、fH为均向排列频率、fc为交叉频率、Δε＝ε∥‑ε⊥；当f＝fL<fc时，即Δε>0，所述外部驱动电压所产生的电场旋转所述液晶分子空间排列的方向，使所述液晶分子的长轴沿电场的方向排列；当f＝fH>fc时，即Δε<0，所述外部驱动电压所产生的电场使所述液晶分子的短轴沿电场的方向排列；当f＝fc时，即Δε＝0，所述外部驱动电压所产生的电场失去对所述液晶分子旋转的作用。