一种低散射2d-3d切换式立体显示装置的制作方法

专利名称：一种低散射2d-3d切换式立体显示装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及立体显示领域，尤其涉及一种低散射2D-3D切换式立体显 示装置。
背景技术：
随着立体显示技术的发展，2D-3D切换式立体显示装置应运而生，该种 显示装置能够根据观看者需要显示二维图像或三维图像，相对于只具有单一 立体显示功能的显示装置而言，具有更广的市场前景。
图1为一种现有的2D-3D切换式立体显示装置，该装置包括液晶显 示器11、扭转向列液晶盒12和双折射组合透镜13。其中，液晶显示器11 用于显示出射光为水平/竖直线偏振光的平面图像，即向扭转向列液晶盒12 提供沿水平方向或竖直方向振动的线偏振光。所述扭转向列液晶盒12的扭 曲角为90度，且靠近液晶显示器11 一面的基板的摩擦方向(图中虚线箭头 所示方向)与入射的线偏振光的方向一致。所述双折射组合透镜13包括 凸透4t阵列14和凹透4竟阵列15,所述凸透4竟阵列14和所述凹透^:阵列15 的非平面互补；所述凹透镜阵列14的凹槽方向与液晶显示器11的出射线偏 振光的方向一致(即沿水平方向或竖直方向)；所述凸透镜阵列14内部充 满液晶，所述液晶的取向平行或垂直于所述扭转向列液晶盒12的出射面摩 擦方向。以下为方便说明，设所述液晶材料的寻常光折射率为"。，非寻常光 折射率为 ("。<"e),凹透镜阵列15的折射率 为 ="。。
图2A和图2B均为图1所示装置的剖面图，该剖面垂直于双折射组合透镜13的液晶取向方向，以下通过图2A和图2B对图1所示装置的光学显 示原理进行说明。
图2A中，来自于液晶显示器11的、偏振方向垂直于图2A所示图纸平 面的线偏振光200入射至扭转向列液晶盒12上；此时没有外加电压的扭转 向列液晶盒12将垂直于纸面振动的入射线偏振光200扭转为平行于纸面振 动的线偏振光201出射；由于线偏振光201的振动方向和凸透镜阵列14中 的液晶取向相互垂直，即线偏振光201的偏振方向垂直于凸透镜阵列14中 的液晶分子长轴方向，因此，凸透镜阵列14对垂直入射的线偏振光201表 现为寻常光折射率"。，又由于凹透镜阵列15的 ="。，所以线偏振光201在
凸透镜阵列14和凹透镜阵列15的分界面上不产生折射，即线偏振光201保 持原偏振特性直线通过双折射组合透镜13，此时该2D-3D切换式立体显示 装置显示二维图像。
图2B中，来自于液晶显示器11的、偏振方向垂直于图2A所示图纸平 面的线偏振光200入射至有外加电压的扭转向列液晶盒12上，且所述外加 电压不小于该扭转向列液晶盒12的阈值电压，则在外电场作用下，扭转向 列液晶盒12中的液晶分子长轴方向与入射线偏振光200的传播方向相同， 入射线偏振光200保持原偏振特性直线通过该扭转向列液晶盒12后入射至 凸透镜阵列14上，此时由于线偏振光200的偏振方向平行于凸透镜阵列14 中的液晶分子长轴方向，因此凸透镜阵列14对垂直入射的线偏振光200表 现为非寻常光折射率 ，又由于凹透镜阵列15的 = < ，所以线偏振光
200在凸透镜阵列14和凹透镜阵列15的分界面上产生折射现象，此时2D-3D 切换式立体显示装置显示三维图像。
上述2D-3D切换式立体显示装置的原理在中国专利CN1539095中有所 体现，具体可参看该专利。
图1所示装置中，液晶显示器11像素平面在显示时所产生的二维结构光场会与双折射组合透镜13产生的结构光场相互千涉而产生莫尔条紋，且 当液晶显示器11产生的二维结构光场中任一组平行的条紋与所述双折射组 合透镜13的凹槽方向平行时，双折射组合透镜13产生的结构光场的空间频 率会与液晶显示器11产生的二维结构光场的空间频率相接近，此时生成的 莫尔条紋很明显，严重影响了该装置的显示效果。为解决上述问题，现有技 术中采用一个改进后的双折射组合透镜替代图1中所示的双折射组合透镜 13,所述改进后的双折射组合透镜的凹槽方向与液晶显示器11产生的二维 结构光场中的任一组平行的条紋形成一个固定夹角。显然，相对于图l所示 的双折射组合透镜13，改进后的双折射组合透镜产生的结构光场的空间频 率与液晶显示器11产生的二维结构光场的空间频率之间产生了较大差异， 因此双折射组合透镜和液晶显示器之间相互干涉而产生的莫尔条紋得以降 低。此外，由于倾斜的凹槽面能够折射部分液晶显示器11的出射光，破坏 了液晶显示器的二维结构光场的规律性，进一步减少了莫尔条紋。
由前面的说明可知，扭转向列液晶盒12提供两个偏振方向相互垂直的 线偏振光，双折射组合透镜中液晶的取向平行于所述扭转向列液晶盒12出 射的两种线偏振光中的一种的偏振方向，则当2D-3D切换式立体显示装置 中采用的双折射组合透镜的凹槽方向与液晶显示器11产生的二维结构光场 中任一组平行的条紋形成一个固定夹角、且双折射组合透镜的凹槽方向既不 平行也不垂直于扭转向列液晶盒12的出射线偏振光的偏振方向时，双折射 组合透镜中的液晶取向不平行于凹槽方向。根据连续体的弹性理论，靠近凹 槽表面的液晶分子会倾向于沿凹槽方向排列以使弹性能最小，因此，若对凹 槽倾斜的双折射组合透镜沿液晶取向方向做剖面，则如图3所示双折射组 合透镜中靠近凸透镜阵列和凹透镜的分界面处(凹槽表面)的液晶分子的长 轴不垂直于图纸所示的平面，这些不垂直于图纸所示平面的液晶分子会对垂 直入射的线偏振光(图3中以寻常光为例)进行散射，即对垂直入射至双折射组合透镜的线偏振光而言，双折射组合透镜是一个变折射率的透镜，这样
不仅降低了该装置的2D和3D显示效果，而且在该装置关闭时使得显示器 发白。

发明内容
本发明的目的在于提供一种低散射2D-3D切换式立体显示装置，该装 置提高了显示清晰度，且解决了现有技术中的2D-3D切换式立体显示装置 关闭时显示发白的现象。
一种低散射2D-3D切换式立体显示装置，该装置包括显示装置、偏 振光转换装置和双折射组合透镜；所述偏振光转换装置设置于所述显示装置 和所述双折射组合透镜之间；所述双折射组合透4竟包含凸透镜阵列和凹透4竟 阵列，所述凸透镜阵列和所述凹透镜阵列的凸凹面互补，且所述凹透镜阵列 的凹槽方向与所述显示装置的二维结构光场中的任一组平行条紋成一非零 夹角，所述凸透镜阵列和所述凹透镜阵列之中的一个为液晶材料；所述双折 射组合透镜的液晶取向方向平行于所述凹透镜阵列的凹槽方向；
所述显示装置出射的平面图像光为线偏振光；
所述偏振光转换装置，用于使所述显示装置提供的线偏振光进行可控制 的旋转或直接透射，以此向所述双折射组合透镜提供两种偏振方向相互垂直 的线偏振光；所述两种偏振方向相互垂直的线偏振光之中的一种线偏振光的 偏振方向平行于所述双折射组合透^;的液晶取向方向；
所述双折射组合透镜，对所述偏振光转换装置提供的两种偏振方向相互 垂直的线偏振光分别表现为凸透镜和平透镜。
所述低散射2D-3D切换式立体显示装置中，若所述显示装置出射的线 偏振光不平行于所述双折射组合透镜的液晶取向方向，所述偏振光转换装置 包括相位延迟器和第一扭转向列液晶盒；所述相位延迟器，用于将所述显示装置；
一种；所述第一扭转向列液晶盒的扭曲角为九十度，用于在没有外加电压时， 将所述相位延迟器出射的线偏振光旋转为偏振方向与其垂直的线偏振光，或 在外加电压大于阈值电压时，使入射的线偏振光直接透射。
所述相位延迟器为半波片。
所述半波片为双折射晶体材料或向列液晶材料。
所述低散射2D-3D切换式立体显示装置中，若所述显示装置出射的线 偏振光不平行于所述双折射组合透镜的液晶取向方向，所述偏振光转换装置 包括第二扭转向列液晶盒和第三扭转向列液晶盒；所述第二扭转向列液晶 盒，用于将所述显示装置提供的线偏振光旋转成所述两种偏振方向相互垂直 的线偏振光中的一种；所述第三扭转向列液晶盒的扭曲角为九十度，用于在 没有外加电压时，将所述第二扭转向列液晶盒出射的偏振光旋转为偏振方向 与其垂直的线偏振光，或在外加电压大于阈值电压时，使入射的线偏振光直 接透射。
所述低散射2D-3D切换式立体显示装置中，若所述显示装置出射的线 偏振光不平行于所述双折射组合透镜的液晶取向方向，所述偏振光转换装置 为第四扭转向列液晶盒用于在没有外加电压时，将所述显示装置提供的线
偏振光旋转为所述两种偏振方向相互垂直的线偏振光中的一种，或在外加电 压为预定电压时，将所述显示装置提供的线偏振光旋转所述两种偏振方向相 互垂直的线偏振光中的另 一种。
所述低散射2D-3D切换式立体显示装置中，若所述显示装置出射的线 偏振光平行于所述双折射组合透镜的液晶取向方向，所述偏振光转换装置为 扭曲角为九十度的第五扭转向列液晶盒，用于在没有外加电压时，将所述显 示装置提供的线偏振光旋转成偏振方向与其垂直的线偏振光出射，并在外加 电压大于阔值电压时，使所述显示装置提供的线偏振光直接透射至所述双折射组合透镜。
上述显示装置为出射的平面图像光为线偏振光的显示器；或者，所述显 示装置包括出射的平面图像光为非线性偏振光的显示器和设置于所述显示
器的出射面上的偏振片。
本发明提供的上述低散射2D-3D切换式立体显示装置中，偏振光转换 装置对显示装置的出射线偏振光进行可控制的旋转或直透，以提供平行/垂 直于所述双折射组合透镜的液晶取向的线偏振光，又由于双折射组合透镜的 液晶取向和凹槽方向一致。因此，该双折射组合透镜对垂直入射的线偏振光 而言具有单一折射率，不会使入射的线偏振光产生散射，不仅提高了2D-3D 切换式立体显示装置的清晰度，且解决了现有技术中2D-3D切换式立体显 示装置关闭时显示发白的现象。


图1为一种现有的2D-3D切换式立体显示装置结构示意图； 图2A为图1所示装置的2D显示光路图； 图2B为图1所示装置的3D显示光路图3为现有技术中凹槽方向倾斜的双折射组合透镜在垂直于液晶取向 方向的剖面图4为本发明实施例提供的其中一种低散射2D-3D切换式立体显示装 置结构示意图5为本发明实施例提供的其中一种低散射2D-3D切换式立体显示装 置结构示意图6为本发明实施例提供的其中一种低散射2D-3D切换式立体显示装 置结构示意图7为本发明实施例提供的其中一种低散射2D-3D切换式立体显示装置结构示意图。
具体实施例方式
以下结合附图，具体说明本发明实施例。为方便说明本发明实施例，以 下将所有附图中平行于图中所示的显示装置的底部的方向称为水平方向，对 任何倾角的计算均以此水平方向为基准方向，并将正对显示装置观看时，逆 时针方向作为角度的正方向。
本发明实施例提供一种低散射2D-3D切换式立体显示装置，沿光路方 向，该装置依次包括显示装置、偏振光转换装置和双折射组合透镜。其中， 所述双折射组合透镜包括凸透镜阵列和凹透4竟阵列，所述凸透镜阵列和凹 透镜阵列的凹凸面互补。所述双折射组合透#:的凹槽方向与所述显示装置产 生的二维结构光场中的任一组平行条紋存在一特定夹角，所述凸透镜阵列和 所述凹透镜阵列之中的一个由液晶材料制成，且液晶的取向平行于凹槽方 向。
显示装置，用于显示平面图像，所述平面图像产生的光为线性偏振光， 以下为方便说明，将此线性偏振光称为第一线偏振光，例如，所述第一线偏 振光的偏振角度为《。值得说明的是，所述显示装置不仅可以为现有的出射 光为线偏振光的液晶显示器，也可以为出射光为非线偏振光的显示器和配置 于其出射面上的偏振片的组合，所述偏振片的起偏角度为a。此外，所述显 示装置的像素可以为任意排列方式，以下为方便说明，设本实施例中采用的 显示装置产生的二维结构光场中的条紋沿水平方向和竖直方向排列，则采用 的双折射组合透4竟的凹槽倾角为P ( P # 0°且0 # 90° )。
偏振光转换装置，用于使显示装置提供的第一线偏振光进行可控制的旋 转或直接透射，并向所述双折射透镜提供两种偏振方向相互垂直的线偏振 光。此处所述两种偏振方向相互垂直的线偏振光之中的一种线偏振光的偏振方向平行于所述双折射组合透镜的液晶取向方向(即线偏振光的偏振角度为 0)，以下为方便说明，将偏振光转换装置出射的偏振方向平行于所述双折 射组合透镜的液晶取向方向的线偏振光称为第二线偏振光，并将偏振方向垂 直于第二线偏振光的线偏振光称为第三线偏振光。
所述双折射组合透镜，用于对所述偏振光转换装置提供的第二线偏振光 和第三线偏振光中的一个表现为凸透镜，对另外一个表现为平透镜。
当《 = P时，显示装置出射的第 一线偏振光的偏振方向刚好平行于所述双 折射组合透镜的液晶取向方向，此时，上述第二线偏振光等同于第一线偏振
光。所述偏振光转换装置可以实现为一个扭曲角为90度的扭转向列液晶盒， 该扭转向列液晶盒的入射面摩擦方向平行于所述第一偏振光的偏振方向，出
射面的摩擦方向垂直于所述双折射组合透镜的液晶取向方向。在没有外加电 压时，该扭转向列液晶盒将显示装置提供的第一线偏振光旋转为第三线偏振
光出射；当所述扭转向列液晶盒的外加电压大于阈值电压时，该扭转向列液 晶盒将所述显示装置提供的第一线偏振光直接透射至所述双折射组合透镜。 当a - 0时，本发明实施例提供的低散射2D-3D切换式立体显示装置中的 偏振光转换装置可以有多种实现方式，例如，偏振光转换装置可以为相位延 迟器和扭曲角为90度的扭转向列液晶盒的组合，或者为多个扭转向列液晶 盒的组合，或者还可以采用一个扭曲角度为非90度的可电控的扭转向列液 晶盒等，以下分别对显示装置出射的线偏振光不平行于所述双折射组合透镜 的液晶取向方向的低散射2D-3D切换式立体显示装置的各种实现情况进行 说明。
图4所示为本发明实施例提供的其中一种低散射2D-3D切换式立体显 示装置结构示意图，沿光路方向，该装置依次包括显示装置41、相位延 迟器42、扭转向列液晶盒43和双折射组合透镜44。其中，显示装置41和 双折射组合透镜44的工作原理与前面所述的显示装置和双折射组合透镜一致，在此不再详述。
相位延迟器42，用于将入射的第一线偏振光转换为第二/第三线偏振光 出射。
较佳地，所述相位延迟器42为半波片。由半波片的光学性质可知为 使第一线偏振光能够转换为第二线偏振光，该半波片的光轴方向角(图4中
相位延迟器42上所示的实线箭头)应为々=，；此外，若该半波片的光
2
轴方向角为^-^p^，则该半波片将第一线偏振光转换成第三线偏振光。
所述半波片可为石英等双折射晶体材料，还可以为向列液晶材料。当所述半 波片为向列液晶材料时，为使向列液晶材料固定，可将其实现为一个向列液 晶盒。所述向列液晶盒由两片平面基板以及填充在两基板之间的向列液晶构 成，所述向列液晶的指向矢量方向为半波片的光轴方向，即所述向列液晶的
指向矢量的角度可以为，或"9()°+"。此外，由半波片的光程差公式可
2 2
知作为所述半波片的向列液晶盒需要满足A".d-w;i + l(m-0，1,2，3,…)，其
中A"为所采用的向列液晶的折射率的各向异性，d为该向列液晶盒中液晶层 的厚度，义为入射线偏振光的波长。可以理解的是，除上述半波片外，所述 相位延迟器42还可以为其他的能够将第 一线偏振光转换为第二/第三线偏振 光的相位延迟器。
扭转向列液晶盒43为现有的任一种扭曲角为90度的扭转向列液晶盒， 用于在不同的外加电压控制下，将所述相位延迟器42提供的线偏振光转换 成第二线偏振光和第三线偏振光。所述扭转向列液晶盒43两侧基板之中的 一个基板的摩擦方向平行于所述双折射组合透镜44的液晶取向，而另一个 基板的摩擦方向垂直于所述双折射组合透镜44的液晶取向。例如图4中所 示在靠近相位延迟器42的一面，扭转向列液晶盒43的基板的摩擦方向可取为e，而靠近双折射组合透镜44的一面，该扭转向列液晶盒43的基板的 摩擦方向可取为0 + 90°。显然，如图4所示，扭转向列液晶盒43的工作原理 为当扭转向列液晶盒43无外加电压(外加电压值为零)时，扭转向列液 晶盒43将入射的第二线偏振光(偏振方向角为0 )转换为第三线偏振光(偏 振方向角为0 + 9(T)出射，或者将入射的第三线偏振光转换成第二线偏振光 出射；当扭转向列液晶盒43有外加电压且外加电压大于阈值电压时，扭转 向列液晶盒43使入射的第二线偏振光直接透射，或者使入射的第三线偏振 光直接透射。显然，图4中所示的扭转向列液晶盒43的两面基板的摩擦方 向可以互换，即将靠近相位延迟器42的一面的基板的摩擦方向取为0 + 90°, 而将靠近双折射组合透镜44的一面的基板的摩擦方向取为e,也可实现相 同的技术效果，在此不再详述。
图5所示为本发明实施例提供的另外一种低散射2D-3D切换式立体显 示装置结构示意图，沿光路方向，该装置依次包括显示装置41、扭转向 列液晶盒51、扭转向列液晶盒43和双折射组合透镜44。其中，与图4具有 相同附图标记的显示装置41、扭转向列液晶盒43和双折射组合透镜44的 工作原理和前面所述一致，在此不再详述。
扭转向列液晶盒51为现有的任一款扭曲角度为伊- |或—+卯。-—的扭
曲液晶(如前所述，0为双折射组合透镜44的凹槽倾角，a为显示装置41 的出射线偏振光的偏振角度)。在靠近显示装置41的一面，该扭转向列液 晶盒51的基板摩擦方向(如图5中扭转向列液晶盒51上所示的虚线箭头) 的角度为a;而面对扭转向列液晶盒43的一面，扭转向列液晶盒51的基板 摩擦方向的角度为P (如图5中扭转向列液晶盒51上的实线箭头所示)或 6 + 90° (图5中未示出)。显然，当扭转向列液晶盒51的出射面基板的摩擦 方向的角度为0时，所述扭转向列液晶盒51将显示装置41提供的第 一线偏 振光转换为第二线偏振光出射；当扭转向列液晶盒51的出射面基板的摩擦方向的角度为0 + 90°时，所述扭转向列液晶盒51将显示装置41提供的第一 线偏振光转换为第三线偏振光出射。
此外，图5所示装置中的扭转向列液晶盒51和扭转向列液晶盒43的相 对面可共用一块基板，如图6中所示在靠近显示装置41一面，扭转向列 液晶盒51的基板摩擦方向的角度为a (如图中扭转向列液晶盒51上的虚线 箭头所示)，扭转向列液晶盒43和扭转向列液晶盒51共用的基板的摩擦方 向的角度为^ (图6中未示出)，扭转向列液晶盒43的出射面的基板摩擦 方向的角度为0 + 90° (如图6中扭转向列液晶盒43上的实线箭头所示)。根 据前面所述，扭转向列液晶盒43和扭转向列液晶盒51共用的基板的摩擦方 向的角度还可取为0 + 9(T，此时，扭转向列液晶盒43的出射面的基板摩擦方 向的角度应取为P。
图7所示为本发明实施例提供的另外一种低散射2D-3D切换式立体显示 装置结构示意图，沿光路方向，该装置依次包括显示装置41、扭转向列 液晶盒71和双折射组合透镜44。其中，与图4具有相同附图标记的显示装 置41和双折射组合透4竟44的工作原理和前面所述一致，在此不再详述。
所述扭转向列液晶盒71,用于旋转显示装置41提供的第一线偏振光的 偏振方向在没有外加电压时，将所述第一线偏振光旋转为第二线偏振光和 第三线偏振光中的一种，而当外加电压为预定电压时，扭转向列液晶盒71 将第一线偏振光旋转为第二线偏振光和第三线偏振光中的另一种。例如图7 中箭头所示，扭转向列液晶盒71的入射面基板的摩擦方向的角度为a,出 射面基板的摩擦方向的角度可取为6 + 90°,则当扭转向列液晶盒71没有外加 电压时，扭转向列液晶盒71将所述第 一线偏振光旋转成偏振角度为0 + 90°的 第三线偏振光出射；当向该扭转向列液晶盒71施加预定电压时，扭转向列 液晶盒71将所述第一线偏振光旋转为偏振角度为6的第二线偏振光出射。 图4至图7中所述的任一扭转向列液晶盒还可以实现为扭转向列液晶薄膜，分别设置于与之相邻的装置上，如设置于所述显示装置41的出射面或 双折射组合透4竟44的入射面上。
图4至图7所示的装置中，各种组成形式的偏振光转换装置将显示装置 的出射线偏振光转换成平行/垂直于所述双折射组合透镜的液晶取向的线偏 振光，又由于双折射组合透镜的液晶取向和凹槽方向一致，因此，该双折射 组合透镜对垂直入射的线偏振光而言具有单一折射率，不会使入射的线偏振 光产生散射，提高了 2D-3D切换式立体显示装置的清晰度。此外，当该低 散射2D-3D切换式立体显示装置处于非工作模式时，由于显示装置与双折 射组合透镜之间的偏振光转换装置能够过滤绝大部分环境光，以使其无法入 射到低散射2D-3D切换式立体显示装置的显示装置上，因此在显示装置上 散射的环境光减少，解决了现有技术中关机后显示屏幕发白的问题。
上述的具体实施方式
仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的技术 人员在本方法的启示下，在不脱离本方法宗旨和权利要求所保护的范围情况 下，还可以作出很多变形，这些均属于本发明的保护范围之内。
权利要求
1. 一种低散射2D-3D切换式立体显示装置，该装置包括显示装置、偏振光转换装置和双折射组合透镜；所述偏振光转换装置设置于所述显示装置和所述双折射组合透镜之间；所述双折射组合透镜包含凸透镜阵列和凹透镜阵列，所述凸透镜阵列和所述凹透镜阵列的凸凹面互补，且所述凹透镜阵列的凹槽方向与所述显示装置的二维结构光场中的任一组平行条纹成一非零夹角，所述凸透镜阵列和所述凹透镜阵列之中的一个为液晶材料；其特征在于，所述双折射组合透镜的液晶取向方向平行于所述凹透镜阵列的凹槽方向；所述显示装置出射的平面图像光为线偏振光；所述偏振光转换装置，用于使所述显示装置提供的线偏振光进行可控制的旋转或直接透射，以此向所述双折射组合透镜提供两种偏振方向相互垂直的线偏振光；所述两种偏振方向相互垂直的线偏振光之中的一种线偏振光的偏振方向平行于所述双折射组合透镜的液晶取向方向；所述双折射组合透镜，对所述偏振光转换装置提供的两种偏振方向相互垂直的线偏振光分别表现为凸透镜和平透镜。
2、 如权利要求1所述的一种低散射2D-3D切换式立体显示装置，其 特征在于，所述显示装置出射的线偏振光不平行于所述双折射组合透镜的液 晶取向方向，所述偏振光转换装置包括相位延迟器和第一扭转向列液晶盒；所述相位延迟器，用于将所述显示装置提供的线偏振光旋转成所述两种 偏振方向相互垂直的线偏振光中的一种；所述第一扭转向列液晶盒的扭曲角为九十度，用于在没有外加电压时， 将所述相位延迟器出射的线偏振光旋转为偏振方向与其垂直的线偏振光，或 在外加电压大于阈值电压时，使入射的线偏振光直接透射。
3、 如权利要求2所述的一种低散射2D-3D切换式立体显示装置，其特征在于，所述相位延迟器为半波片。
4、 如权利要求3所述的一种低散射2D-3D切换式立体显示装置，其 特征在于，所述半波片为双折射晶体材料或向列液晶材料。
5、 如权利要求1所述的一种低散射2D-3D切换式立体显示装置，其 特征在于，所述显示装置出射的线偏振光不平行于所述双折射组合透镜的液 晶取向方向，所述偏振光转换装置包括第二扭转向列液晶盒和第三扭转向 列液晶盒；所述第二扭转向列液晶盒，用于将所述显示装置提供的线偏振光旋转成 所述两种偏振方向相互垂直的线偏振光中的一种；所述第三扭转向列液晶盒的扭曲角为九十度，用于在没有外加电压时， 将所述第二扭转向列液晶盒出射的偏振光旋转为偏振方向与其垂直的线偏 振光，或在外加电压大于阈值电压时，使入射的线偏振光直接透射。
6、 如权利要求1所述的一种低散射2D-3D切换式立体显示装置，其 特征在于，所述显示装置出射的线偏振光不平行于所述双折射组合透4fe的液 晶取向方向，所述偏振光转换装置为第四扭转向列液晶盒用于在没有外加 电压时，将所述显示装置提供的线偏振光旋转为所述两种偏振方向相互垂直 的线偏振光中的一种，或在外加电压为预定电压时，将所述显示装置提供的 线偏振光旋转所述两种偏振方向相互垂直的线偏振光中的另一种。
7、 如^=又利要求1所述的一种低散射2D-3D切换式立体显示装置，其 特征在于，所述显示装置出射的线偏振光平行于所述双折射组合透镜的液晶 取向方向，所述偏振光转换装置为扭曲角为九十度的第五扭转向列液晶盒， 用于在没有外加电压时，将所述显示装置提供的线偏振光旋转成偏振方向与 其垂直的线偏振光出射，并在外加电压大于阈值电压时，使所述显示装置提 供的线偏振光直接透射至所述双折射组合透镜。
8、 如权利要求1至7任一项所述的一种低散射2D-3D切换式立体显示装置，其特征在于，所述显示装置包括出射的平面图像光为非线性偏振 光的显示器和设置于所述显示器的出射面上的偏振片。
全文摘要
本发明公开了一种低散射2D-3D切换式立体显示装置，包括显示装置、偏振光转换装置和双折射组合透镜。该双折射组合透镜包含多个平行凹槽以及取向平行于所述凹槽方向的液晶材料，所述凹槽方向与显示装置的二维结构光场中的任一组平行条纹成一特定夹角；偏振光转换装置使显示装置提供的线偏振光进行可控制的旋转或直接透射，以此向双折射组合透镜提供两种偏振方向相互垂直且其中一种的偏振方向平行于双折射组合透镜的液晶取向的线偏振光；双折射组合透镜对偏振光转换装置提供的两种偏振方向相互垂直的线偏振光分别表现为凸透镜和平透镜。该低散射2D-3D切换式立体显示装置的显示清晰度高，关机情况时显示装置无发白现象。
文档编号G02F1/1333GK101287144SQ20081011383
公开日2008年10月15日 申请日期2008年5月30日 优先权日2008年5月30日
发明者王统领, 顾开宇 申请人:北京超多维科技有限公司