用于裸眼立體顯示設(shè)備的狹縫光柵及裸眼立體顯示設(shè)備的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種用于裸眼立體顯示設(shè)備的狹縫光柵及裸眼立體顯示設(shè)備。該狹縫光柵包括基板以及間隔設(shè)置于基板上的多個遮光條，遮光條用于遮擋入射光線，狹縫光柵進一步包括位于遮光條之間的透光區(qū)域的線柵，線柵用于透射入射光線的第一偏振分量且反射入射光線的與第一偏振分量垂直的第二偏振分量。該裸眼立體顯示設(shè)備包括背光模組、液晶面板以及上述狹縫光柵，狹縫光柵設(shè)置于背光模組與液晶面板之間。本發(fā)明能夠顯著提高顯示器的亮度，同時降低了成本并減薄了產(chǎn)品的厚度。
【專利說明】
用于裸眼立體顯示設(shè)備的狹縫光柵及裸眼立體顯示設(shè)備
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及裸眼立體顯示技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種用于裸眼立體顯示設(shè)備的狹縫光柵及裸眼立體顯示設(shè)備。
【背景技術(shù)】
[0002]3D顯示技術(shù)由于能夠再現(xiàn)自然界中人類所熟悉的認知方式已經(jīng)成為未來顯示技術(shù)的必然發(fā)展趨勢，其中裸眼3D技術(shù)由于擺脫了復雜的輔助設(shè)備而大受歡迎。
[0003]實現(xiàn)裸眼3D顯示的方式多種多樣，包括光柵、透鏡技術(shù)等，其中光柵技術(shù)由于能夠有效阻絕不同視點之間的圖像串擾，具有較優(yōu)的立體顯示效果，但同時由于光柵的遮光部分幾乎遮住了一半左右的光線透過，使得3D模式的亮度損失了一半左右，對于2D/3D可切換的顯示器使得2D圖像的亮度也明顯下降，因而有必要采用相應(yīng)的技術(shù)予以解決。
[0004]如圖1所示，圖1是傳統(tǒng)的后置式光柵式裸眼立體顯示器的結(jié)構(gòu)示意圖，包括依次疊設(shè)的背光模組1、增亮膜2、光柵層3、下偏振片4、液晶面板5和上偏光片6，其中，背光模組I包括LED11、導光板12和擴散片13，LED11設(shè)置在導光板12的側(cè)邊上，擴散片13設(shè)置在導光板12的上方。如圖2所示，圖2是現(xiàn)有技術(shù)的光柵層的平面結(jié)構(gòu)示意圖。光柵層3包括間隔設(shè)置的遮光條31，遮光條31處為遮光區(qū)域，兩個遮光條31之間為透光區(qū)域32。背光模組I經(jīng)過增亮膜2后部分偏振光得到重復利用，亮度顯著增加，但是在經(jīng)過光柵層3后遮光部分仍然會導致亮度損失。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的在于提供一種用于裸眼立體顯示設(shè)備的狹縫光柵及裸眼立體顯示設(shè)備，能夠解決現(xiàn)有技術(shù)存在的光柵的遮光部分導致亮度損失的問題。
[0006]為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的一個技術(shù)方案是:提供一種用于裸眼立體顯示設(shè)備的狹縫光柵，所述狹縫光柵包括基板以及間隔設(shè)置于所述基板上的多個遮光條，所述遮光條用于遮擋入射光線，所述狹縫光柵進一步包括位于所述遮光條之間的透光區(qū)域的線柵，所述線柵用于透射所述入射光線的第一偏振分量且反射所述入射光線的與所述第一偏振分量垂直的第二偏振分量。
[0007]其中，所述遮光條進一步反射所述入射光線。
[0008]其中，所述線柵包括間隔設(shè)置于所述透光區(qū)域內(nèi)的多條金屬線。
[0009]其中，所述金屬線與所述遮光條平行或傾斜設(shè)置。
[0010]其中，所述線柵進一步包括介于所述多條金屬線與所述基板之間的介質(zhì)層。
[0011]其中，所述介質(zhì)層進一步設(shè)置于所述遮光條與所述基板之間。
[0012I其中，所述金屬線的材料為Al、Ag和Au中的至少一種或組合，所述介質(zhì)層的材料為Si02、Si0、Mg0、Si3N4、Ti02 和 Ta2O5 中的一種或組合。
[0013]其中，所述遮光條的排列周期為30-300μπι，所述金屬線的排列周期為20-500nm。
[0014]其中，所述遮光條為金屬條，且與所述金屬線由同一層金屬通過圖案化工藝形成。
[0015]為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的另一個技術(shù)方案是:提供一種裸眼立體顯示設(shè)備，所述裸眼立體顯示設(shè)備包括背光模組、液晶面板以及上述狹縫光柵，所述狹縫光柵設(shè)置于所述背光模組與所述液晶面板之間。
[0016]本發(fā)明的有益效果是:區(qū)別于現(xiàn)有技術(shù)的情況，本發(fā)明通過在光柵的透光區(qū)域中設(shè)置線柵，該線柵能透射入射光線的第一偏振分量并反射入射光線的與第一偏振分量垂直的第二偏振分量，因而該線柵具有光場回收功能，該狹縫光柵應(yīng)用于裸眼立體顯示設(shè)備中時，能夠顯著提高顯示器的亮度，并且節(jié)省了傳統(tǒng)裸眼立體顯示設(shè)備中的增亮膜與下偏光片結(jié)構(gòu)，兼具降低成本與減薄厚度的優(yōu)勢。
【附圖說明】
[0017]圖1是傳統(tǒng)的后置式光柵式裸眼立體顯示器的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0018]圖2是現(xiàn)有技術(shù)的光柵層的平面結(jié)構(gòu)示意圖；
[0019]圖3是本發(fā)明用于裸眼立體顯示設(shè)備的狹縫光柵實施例的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0020]圖4是本發(fā)明用于裸眼立體顯示設(shè)備的狹縫光柵另一實施例的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0021]圖5是本發(fā)明用于裸眼立體顯示設(shè)備的狹縫光柵的截面結(jié)構(gòu)示意圖；
[0022]圖6是本發(fā)明用于裸眼立體顯示設(shè)備的狹縫光柵的截面結(jié)構(gòu)示意圖；
[0023]圖7是本發(fā)明裸眼立體顯示設(shè)備實施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0024]為使本領(lǐng)域的技術(shù)人員更好地理解本發(fā)明的技術(shù)方案，下面結(jié)合附圖和【具體實施方式】對本發(fā)明做進一步詳細描述。
[0025]參閱圖3，圖3是本發(fā)明用于裸眼立體顯示設(shè)備的狹縫光柵實施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0026]本發(fā)明提供了一種用于裸眼立體顯示設(shè)備的狹縫光柵，該狹縫光柵包括基板(圖未示)以及間隔設(shè)置于基板上的多個遮光條41，遮光條41用于遮擋入射光線，遮光條41的區(qū)域為遮光區(qū)域，遮光條41之間的區(qū)域則為透光區(qū)域42，遮光區(qū)域與透光區(qū)域42周期分布。狹縫光柵進一步包括位于遮光條41之間的透光區(qū)域42的線柵，線柵43用于透射入射光線的第一偏振分量且反射入射光線的與第一偏振分量垂直的第二偏振分量。
[0027]入射光經(jīng)過該狹縫光柵時，遮光條41遮擋了部分入射光，而進入透光區(qū)域42的另一部分入射光中，第一偏振分量透過透光區(qū)域的線柵43，第二偏振分量被線柵43反射，從而能對該部分偏振光進行回收，以提高顯示器的亮度。
[0028]區(qū)別于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明通過在光柵的透光區(qū)域42中設(shè)置線柵43，該線柵43能透射入射光線的第一偏振分量并反射入射光線的與第一偏振分量垂直的第二偏振分量，因而該線柵43具有光場回收功能，該狹縫光柵應(yīng)用于裸眼立體顯示設(shè)備中時，能夠顯著提高顯示器的亮度，并且節(jié)省了傳統(tǒng)裸眼立體顯示設(shè)備中的增亮膜與下偏光片結(jié)構(gòu)，兼具降低成本與減薄厚度的優(yōu)勢。
[0029]具體地，本實施例的遮光條41進一步反射入射光線，被反射的入射光線經(jīng)過背光的反射片后能夠重新得到利用，從而能顯著增加光柵式裸眼立體顯示器的亮度。
[0030]線柵43包括間隔設(shè)置于透光區(qū)域內(nèi)的多條金屬線430，形成金屬線430的金屬材料為具有較大折射率虛部的材料，例如Al、Ag和Au中的至少一種或組合等，從而提高了對入射光線的第二偏振分量的反射率，能顯著地反射入射光線的第二偏振分量。舉例而言，本實施例中的第一偏振分量為垂直于線柵的TM偏振光，第二偏振分量為平行于遮光條的TE偏振光。
[0031]為進一步提高遮光條41對入射光線的反射率，可以采用金屬形成遮光條41，在一個實施例中，該遮光條41由具有較大折射率虛部的金屬材料形成，例如，與金屬線一致的Al、Ag和Au中的一種或者組合等。遮光條41和金屬線430可以是單層結(jié)構(gòu)，在制作過程中，遮光條41可以與金屬線430由同一層金屬通過圖案化工藝形成，從而簡化了制程。當然，遮光條41與金屬線430可以是分別為單層結(jié)構(gòu)組合成的復合結(jié)構(gòu)。
[0032]遮光條41的排列周期為30-300μπι，例如10(^111、15(^111、20(^111或者27(^111等。金屬線430的周期小于1口111，例如，本實施例中金屬線的排列周期為20-50011111，占空比為0.1-0.9，因而遮光條41和金屬線430兩者不沖突。
[0033]圖3所示的狹縫光柵中，金屬線430平行于光柵的遮光條41排列，當然，該金屬線430也可以傾斜于光柵的遮光條41進行排列，如圖4所示，圖4是本發(fā)明用于裸眼立體顯示設(shè)備的狹縫光柵另一實施例的結(jié)構(gòu)示意圖。由于金屬線430的排列方向決定了偏振態(tài)的透過與反射，因而，金屬線430的排列方向需要依據(jù)具體的偏振需求來決定。
[0034]在一個實施例中，線柵43包括介于多條金屬線430與基板45之間的介質(zhì)層431，如圖5所示，圖5是本發(fā)明用于裸眼立體顯示設(shè)備的狹縫光柵的線柵的截面結(jié)構(gòu)示意圖。其中，介質(zhì)層431的材料為Si02、Si0、Mg0、Si3N4、Ti02和Ta2O5中的一種或組合。
[0035]值得一提的是，在另一個實施例中，該介質(zhì)層431還可以設(shè)置于遮光條41與基板45之間，如圖6所示，圖6是本發(fā)明用于裸眼立體顯示設(shè)備的狹縫光柵的截面結(jié)構(gòu)示意圖。
[0036]本發(fā)明還提供了一種裸眼立體顯示設(shè)備，如圖7所示，圖7是本發(fā)明裸眼立體顯示設(shè)備實施例的結(jié)構(gòu)示意圖。裸眼立體顯示設(shè)備包括背光模組50、液晶面板60以及狹縫光柵40，狹縫光柵40為上述任意一實施例的狹縫光柵40，該狹縫光柵40設(shè)置于背光模組50與液晶面板60之間。
[0037]具體地，背光模組50包括LED光源501、導光板502和擴散片503，例如圖7所示的，LED光源501設(shè)置在導光板502的側(cè)邊上，擴散片503設(shè)置在導光板502的上方。液晶面板60上方還設(shè)有偏光片70。該裸眼立體顯示設(shè)備由于采用了本發(fā)明上述實施例中的狹縫光柵40，該狹縫光柵40的遮光條和透光區(qū)域中的線柵的金屬線均能反射入射光線，具有光場回收功能，所以能顯著提高顯示器的亮度，節(jié)省了傳統(tǒng)的顯示器中的增亮膜和下偏光片結(jié)構(gòu)，降低了成本同時可以減少產(chǎn)品的厚度。
[0038]綜上所述，本發(fā)明能夠顯著提高顯示器的亮度，同時降低了成本并減薄了產(chǎn)品的厚度。
[0039]以上所述僅為本發(fā)明的實施方式，并非因此限制本發(fā)明的專利范圍，凡是利用本發(fā)明說明書及附圖內(nèi)容所作的等效結(jié)構(gòu)或等效流程變換，或直接或間接運用在其他相關(guān)的技術(shù)領(lǐng)域，均同理包括在本發(fā)明的專利保護范圍內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.一種用于裸眼立體顯示設(shè)備的狹縫光柵，其特征在于，所述狹縫光柵包括基板以及間隔設(shè)置于所述基板上的多個遮光條，所述遮光條用于遮擋入射光線，所述狹縫光柵進一步包括位于所述遮光條之間的透光區(qū)域的線柵，所述線柵用于透射所述入射光線的第一偏振分量且反射所述入射光線的與所述第一偏振分量垂直的第二偏振分量。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的狹縫光柵，其特征在于，所述遮光條進一步反射所述入射光線。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的狹縫光柵，其特征在于，所述線柵包括間隔設(shè)置于所述透光區(qū)域內(nèi)的多條金屬線。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的狹縫光柵，其特征在于，所述金屬線與所述遮光條平行或傾斜設(shè)置。5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的狹縫光柵，其特征在于，所述線柵進一步包括介于所述多條金屬線與所述基板之間的介質(zhì)層。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的狹縫光柵，其特征在于，所述介質(zhì)層進一步設(shè)置于所述遮光條與所述基板之間。7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的狹縫光柵，其特征在于，所述金屬線的材料為Al、Ag和Au中的至少一種或組合，所述介質(zhì)層的材料為Si02、Si0、Mg0、Si3N4、Ti02和Ta2O5中的一種或組合。8.根據(jù)權(quán)利要求3所述的狹縫光柵，其特征在于，所述遮光條的排列周期為30-300μπι，所述金屬線的排列周期為20-500nmo9.根據(jù)權(quán)利要求3所述的狹縫光柵，其特征在于，所述遮光條為金屬條，且與所述金屬線由同一層金屬通過圖案化工藝形成。10.—種裸眼立體顯示設(shè)備，其特征在于，所述裸眼立體顯示設(shè)備包括背光模組、液晶面板以及如權(quán)利要求1-9任意一項所述的狹縫光柵，所述狹縫光柵設(shè)置于所述背光模組與所述液晶面板之間。
【文檔編號】G02B5/18GK106094083SQ201610382323
【公開日】2016年11月9日
【申請日】2016年6月1日 公開號201610382323.0, CN 106094083 A, CN 106094083A, CN 201610382323, CN-A-106094083, CN106094083 A, CN106094083A, CN201610382323, CN201610382323.0
【發(fā)明人】查國偉
【申請人】武漢華星光電技術(shù)有限公司