[发明专利]一种高亮度2D/3D可切换的集成成像显示装置

摘要

本发明提出一种高亮度2D/3D可切换的集成成像显示装置，该装置由漫反射片、背光源、反射偏振片Ⅰ、偏振光转换器、棱锥针孔阵列、以及透射型显示面板组成，棱锥针孔阵列的侧面为反射偏振片Ⅱ，反射偏振片Ⅰ和反射偏振片Ⅱ的偏振方向正交，透射型显示面板上显示3D内容时，偏振光转换器上不施加驱动电压，偏振光转换器不改变入射光的偏振方向，该发明装置实现高亮度的集成成像3D显示；透射型显示面板上显示2D内容时，偏振光转换器上施加驱动电压，偏振光转换器使入射光的偏振方向产生90°的旋转，该发明装置实现2D显示。

主权项

一种高亮度2D/3D可切换的集成成像显示装置，其特征在于，该装置由漫反射片、背光源、反射偏振片Ⅰ、偏振光转换器、棱锥针孔阵列、以及透射型显示面板组成；漫反射片对入射光线产生漫反射作用，反射偏振片Ⅰ对与其偏振方向相同的入射光透射，而对与其偏振方向正交的入射光反射；棱锥针孔阵列由棱锥针孔在水平和垂直方向上等间距排列而成，棱锥针孔底面是边长为p的正方形，棱锥针孔各侧面为等腰梯形的反射偏振片Ⅱ，该反射偏振片Ⅱ对与其偏振方向相同的入射光透射，而对与其偏振方向正交的入射光反射，该反射偏振片Ⅱ和反射偏振片Ⅰ的偏振方向正交，棱锥针孔顶部有一个小孔，该小孔与棱锥针孔底面中心对齐，棱锥针孔顶部的小孔的边长为q，小孔的占空比K为；透射型显示面板上显示3D内容时，偏振光转换器上不施加驱动电压，偏振光转换器不改变入射光的偏振方向，该发明装置实现高亮度的集成成像3D显示，反射偏振片Ⅰ将背光源发出的与其偏振方向相同的偏振光透射，而将正交方向的偏振光反射到背光源下方的漫反射片上，反射的偏振光经过漫反射片的消偏振之后变为自然光，再次入射到反射偏振片Ⅰ上，继而又有一半被透射一半被反射，周而复始，最终背光源发出的所有光线都被转化为与反射偏振片Ⅰ偏振方向相同的偏振光，在不施加电压的情况下，偏振光转换器对入射的偏振光的偏振方向不发生改变，偏振光直接透过偏振光转换器进入棱锥针孔阵列，到达棱锥针孔阵列顶部的小孔的偏振光由小孔透射出去，而到达棱锥针孔阵列侧面的反射偏振片Ⅱ的偏振光被反射回背光源下方的漫反射片上，偏振光多次经过漫反射片的消偏振以及反射偏振片Ⅰ的透射和反射，再次进入到棱锥针孔阵列，继而又有一部分偏振光被棱锥针孔阵列顶部的小孔透射，一部分偏振光被反射偏振片Ⅱ反射，周而复始，最终所有的光线都通过棱锥针孔阵列顶部的小孔透射出来，提升了光线的利用率，透射型显示面板上显示集成成像3D显示所需的微图像阵列，图像元节距与棱锥针孔底面的边长相同，都为p，且各图像元与对应的棱锥针孔中心对齐，棱锥针孔阵列顶部的小孔透射的光线照射到微图像阵列上，获得高亮度的集成成像3D显示效果；透射型显示面板上显示2D内容时，偏振光转换器上施加驱动电压，偏振光转换器使入射光的偏振方向产生90°的旋转，该发明装置实现2D显示，偏振光转换器使入射偏振光的偏振方向产生了90°的旋转，使得进入棱锥针孔阵列的偏振光的偏振方向与反射偏振片Ⅱ的偏振方向相同，到达棱锥针孔阵列顶部小孔和侧面反射偏振片Ⅱ上的所有偏振光都被直接透射出来，获得2D显示效果，通过改变偏振光转换器的驱动电压，实现2D/3D可切换显示。