裸眼3D显示面板，其驱动方法及显示装置与流程

本发明涉及显示技术领域，特别涉及一种裸眼3d显示面板，其驱动方法及显示装置。

背景技术：

3d显示技术可以让用户得到更好的感官体验。一般，传统的3d显示是通过佩戴特殊功能的眼镜，使到达左眼和右眼的光线不同，而实现3d效果。然而佩戴眼镜的不方便影响用户体验，从而出现了裸眼3d显示技术。目前，裸眼3d显示面板是将精确计算的光学透镜置于2d显示面板的出光侧，来改变光线的方向。具体地，通过光学透镜将2d显示面板中由左眼像素单元发出的光通过光学透镜的折射全部进入左眼区域，使右眼像素单元发出的光通过光学透镜的折射全部进入右眼区域，从而达到左右眼收集不同光线以产生3d效果。但是将光学透镜集合于显示面板前方导致工艺较难，厚度较大且需要精确计算，难度较大。

技术实现要素：

本发明实施例提供一种裸眼3d显示面板，其驱动方法及显示装置，用以降低工艺制备难度，降低厚度以及降低计算难度。

本发明实施例提供了一种裸眼3d显示面板，包括：2d显示面板与位于所述2d显示面板出光侧的电控光线折射部；其中，所述2d显示面板包括多个像素单元，所述多个像素单元包括：第一类像素单元和第二类像素单元；

所述电控光线折射部包括：层叠设置的第一透明驱动电极层、介电弹性体材料层以及第二透明驱动电极层；其中，所述第一透明驱动电极层包括：多个相互独立的第一类透明驱动电极和第二类透明驱动电极；所述第一类透明驱动电极对应所述第一类像素单元，所述第二类透明驱动电极对应所述第二类像素单元。

可选地，在本发明实施例中，所述第一透明驱动电极层位于所述介电弹性体材料层与所述2d显示面板之间，所述第二透明驱动电极层的材料包括柔性透明导电材料。

可选地，在本发明实施例中，所述2d显示面板的静电屏蔽层复用为所述第一透明驱动电极层。

可选地，在本发明实施例中，所述第二透明驱动电极层位于所述介电弹性体材料层与所述2d显示面板之间，所述第一透明驱动电极层的材料包括柔性透明导电材料。

可选地，在本发明实施例中，所述2d显示面板的静电屏蔽层复用为所述第二透明驱动电极层。

可选地，在本发明实施例中，一个所述第一类透明驱动电极对应至少一个第一类像素单元，且所述第一类透明驱动电极在所述介电弹性体材料层的正投影覆盖对应的第一类像素单元在所述介电弹性体材料层的正投影；和/或，

一个所述第二类透明驱动电极对应至少一个第二类像素单元，且所述第二类透明驱动电极在所述介电弹性体材料层的正投影覆盖对应的第二类像素单元在所述介电弹性体材料层的正投影。

可选地，在本发明实施例中，所述多个像素单元呈阵列排列；以相邻的m列像素单元为一个像素组；其中，m为偶数；

同一所述像素组内，第1列至第列像素单元为第一类像素单元，其余列像素单元为第二类像素单元。

可选地，在本发明实施例中，一个所述像素组对应一个所述第一类透明驱动电极；所述第一类透明驱动电极在所述介电弹性体材料层的正投影覆盖对应的像素组内所有第一类像素单元在所述介电弹性体材料层的正投影；和/或，

一个所述像素组对应一个所述第二类透明驱动电极；所述第二类透明驱动电极在所述介电弹性体材料层的正投影覆盖对应的像素组内所有第二类像素单元在所述介电弹性体材料层的正投影。

可选地，在本发明实施例中，一列第一类像素单元对应一个所述第一类透明驱动电极；所述第一类透明驱动电极在所述介电弹性体材料层的正投影覆盖对应列第一类像素单元在所述介电弹性体材料层的正投影；和/或，

一列第二类像素单元对应一个所述第二类透明驱动电极；所述第二类透明驱动电极在所述介电弹性体材料层的正投影覆盖对应列第二类像素单元在所述介电弹性体材料层的正投影。

可选地，在本发明实施例中，所述介电弹性体材料层的材料包括：聚丙烯酸酯弹性体和硅橡胶中至少一种。

相应地，本发明实施例还提供了一种显示装置，包括上述裸眼3d显示面板。

相应地，本发明实施例还提供了一种上述裸眼3d显示面板的驱动方法，其特征在于，包括：

当所述裸眼3d显示面板显示3d画面时，对各所述第一类透明驱动电极和各所述第二类透明驱动电极加载第一驱动电压，以及对所述第二透明驱动电极层加载第二驱动电压；其中，所述第一驱动电压与所述第二驱动电压不同。

本发明有益效果如下：

本发明实施例提供的裸眼3d显示面板，其驱动方法及显示装置，通过在2d显示面板出光侧设置电控光线折射部，并且电控光线折射部包括：层叠设置的第一透明驱动电极层、介电弹性体材料层以及第二透明驱动电极层；其中，第一类透明驱动电极对应第一类像素单元，第二类透明驱动电极对应第二类像素单元。在对裸眼3d显示面板进行驱动时，可以通过对第二透明驱动电极层加载电压，以及对各第一类透明驱动电极和各第二类透明驱动电极加载与第二透明驱动电极层不同的电压，从而使介电弹性体材料层产生形变，以形成透镜结构，进而实现裸眼3d效果。与现有技术中的将光学透镜集合于显示面板前方相比，可以降低工艺制备难度，降低厚度以及降低计算难度。

附图说明

图1为本发明实施例提供的裸眼3d显示面板的俯视结构示意图之一：

图2a为图1所示的裸眼3d显示面板沿aa’方向上的剖视结构示意图之一：

图2b为图1所示的裸眼3d显示面板沿aa’方向上的剖视结构示意图之二：

图3为本发明实施例提供的裸眼3d显示面板的俯视结构示意图之二：

图4为图3所示的裸眼3d显示面板沿aa’方向上的剖视结构示意图：

图5为本发明实施例提供的裸眼3d显示面板的俯视结构示意图之三：

图6为图5所示的裸眼3d显示面板沿aa’方向上的剖视结构示意图：

图7为本发明实施例提供的裸眼3d显示面板在显示3d画面时的结构示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的，技术方案和优点更加清楚，下面结合附图，对本发明实施例提供的裸眼3d显示面板，其驱动方法及显示装置的具体实施方式进行详细地说明。应当理解，下面所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。并且在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。需要注意的是，附图中各图形的尺寸和形状不反映真实比例，目的只是示意说明本发明内容。并且自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。

本发明实施例提供了一种裸眼3d显示面板，如图1至图2b所示，包括：2d显示面板100与位于2d显示面板100出光侧p的电控光线折射部200。其中，2d显示面板100包括多个像素单元，多个像素单元包括：第一类像素单元110和第二类像素单元120。并且，电控光线折射部200可以包括：层叠设置的第一透明驱动电极层210、介电弹性体材料层220以及第二透明驱动电极层230；其中，第一透明驱动电极层210包括：多个相互独立的第一类透明驱动电极211和第二类透明驱动电极212；第一类透明驱动电极211对应第一类像素单元110，第二类透明驱动电极212对应第二类像素单元120。

本发明实施例提供的裸眼3d显示面板，通过在2d显示面板出光侧设置电控光线折射部，并且电控光线折射部包括：层叠设置的第一透明驱动电极层、介电弹性体材料层以及第二透明驱动电极层；其中，第一类透明驱动电极对应第一类像素单元，第二类透明驱动电极对应第二类像素单元。在对裸眼3d显示面板进行驱动时，可以通过对第二透明驱动电极层加载电压，以及对各第一类透明驱动电极和各第二类透明驱动电极加载与第二透明驱动电极层不同的电压，从而使介电弹性体材料层产生形变，以形成透镜结构，进而实现裸眼3d效果。与现有技术中的将光学透镜集合于显示面板前方相比，可以降低工艺制备难度，降低厚度以及降低计算难度。

在具体实施时，在本发明实施例中，第一类像素单元可以作为左眼像素单元，第二类像素单元可以作为右眼像素单元；或者，第一类像素单元可以作为右眼像素单元，第二类像素单元可以作为左眼像素单元。这需要根据实际应用环境来设计确定，在此不作限定。下面均以第一类像素单元可以作为左眼像素单元，第二类像素单元可以作为右眼像素单元为例进行说明。

在具体实施时，介电弹性体材料可以在电场作用下产生形变。具体地，当对第二透明驱动电极层加载第二驱动电压，以及对各第一类透明驱动电极和各第二类透明驱动电极加载与第二透明驱动电极层不同的第一驱动电压时，第一类透明驱动电极和第二透明驱动电极层上不同电荷之间的静电吸引作用，第二类透明驱动电极和第二透明驱动电极层上不同电荷之间的静电吸引作用，以及同一透明电极上的相同电荷之间的排斥作用将对介电弹性体材料层产生压力，引起介电弹性体材料层在垂直于2d显示面板的方向上压缩，在平行于2d显示面板的方向上伸长，产生形变，以形成透镜结构，从而可以通过介电弹性体材料层形成的透镜结构将第一类像素单元发出的光折射进入左眼区域，将第二类像素单元发出的光折射进入右眼区域，从而实现裸眼3d效果。在实际应用中，可以根据实际应用环境中所需介电弹性体材料层形成的透镜结构的效果，来设计确定第一驱动电压和第二驱动电压的具体电压值。

聚丙烯酸酯弹性体具有极大的屈服应变和高弹性能量密度，容易加工，相容性良好。例如，聚丙烯酸弹性体在室温下最大应变可达到158％。在具体实施时，在本发明实施例中，介电弹性体材料层的材料可以包括聚丙烯酸酯弹性体。这样将聚丙酸弹性体与2d显示面板进行结合，在电场中会产生形变，形成透镜结构，从而实现裸眼3d效果。

硅橡胶的弹性也较好，具有较快的应变响应速率且其模量在较大温度范围内保持恒定。在具体实施时，在本发明实施例中，介电弹性体材料层的材料也可以包括硅橡胶。这样将硅橡胶与2d显示面板进行结合，在电场中会产生形变，形成透镜结构，从而实现裸眼3d效果。

进一步地，在具体实施时，在本发明实施例中，介电弹性体材料层的材料可以包括：聚丙烯酸酯弹性体和硅橡胶。当然，在实际应用中，可以根据实际应用环境的需求选取介电弹性体材料层的材料，在此不作限定。

在具体实施时，如图1至图2b所示，第二透明驱动电极层220为覆盖2d显示面板100的一整层结构。其中，在本发明实施例中，如图2a所示，可以使第一透明驱动电极层210位于介电弹性体材料层220与2d显示面板100之间。为了避免介电弹性体材料层发生形变时，第二透明驱动电极层230出现断裂，可以使第二透明驱动电极层230的材料包括柔性透明导电材料。其中，柔性透明导电材料例如可以为氧化铟锡(ito)材料、氧化铟锌(izo)材料、碳纳米管或石墨烯等。进一步地，第一透明驱动电极层210的材料也可以包括：柔性透明导电材料。其中，柔性透明导电材料例如可以为氧化铟锡(ito)材料、氧化铟锌(izo)材料、碳纳米管或石墨烯等。进一步地，一般2d显示面板会在其出光侧设置防静电的静电屏蔽层，为了减低裸眼3d显示面板的整体厚度，在具体实施时，可以使2d显示面板的静电屏蔽层复用为第一透明驱动电极层。当然，也可以额外设置一层第一透明驱动电极层，并且，还需要在第一透明驱动电极层与2d显示面板的静电屏蔽层之间设置绝缘层。

在具体实施时，如图2b所示，第二透明驱动电极层230位于介电弹性体材料层220与2d显示面板100之间。为了避免介电弹性体材料层发生形变时，第一透明驱动电极层210出现断裂，第一透明驱动电极层210的材料可以包括柔性透明导电材料。其中，柔性透明导电材料例如可以为氧化铟锡(ito)材料、氧化铟锌(izo)材料、碳纳米管或石墨烯等。进一步地，第二透明驱动电极230的材料也可以包括：柔性透明导电材料。其中，柔性透明导电材料例如可以为氧化铟锡(ito)材料、氧化铟锌(izo)材料、碳纳米管或石墨烯等。进一步地，一般2d显示面板会在其出光侧设置防静电的静电屏蔽层，为了减低裸眼3d显示面板的整体厚度，在具体实施时，可以使2d显示面板的静电屏蔽层复用为第二透明驱动电极层230。当然，也可以额外设置一层第二透明驱动电极层，并且，还需要在第二透明驱动电极层与2d显示面板的静电屏蔽层之间设置绝缘层。

在具体实施时，在本发明实施例中，可以使一个所述第一类透明驱动电极对应至少一个第一类像素单元，且所述第一类透明驱动电极在所述介电弹性体材料层的正投影覆盖对应的第一类像素单元在所述介电弹性体材料层的正投影。具体地，可以使一个第一类透明驱动电极对应一个第一类像素单元，并且，第一类透明驱动电极在所述介电弹性体材料层的正投影覆盖对应的第一类像素单元在所述介电弹性体材料层的正投影。或者，也可以使一个第一类透明驱动电极对应多个第一类像素单元，并且，第一类透明驱动电极在所述介电弹性体材料层的正投影覆盖对应的第一类像素单元在所述介电弹性体材料层的正投影。

在具体实施时，在本发明实施例中，可以使一个所述第二类透明驱动电极对应至少一个第二类像素单元，且所述第二类透明驱动电极在所述介电弹性体材料层的正投影覆盖对应的第二类像素单元在所述介电弹性体材料层的正投影。具体地，可以使一个第二类透明驱动电极对应一个第二类像素单元，并且，第二类透明驱动电极在所述介电弹性体材料层的正投影覆盖对应的第二类像素单元在所述介电弹性体材料层的正投影。或者，也可以使一个第二类透明驱动电极对应多个第二类像素单元，并且，第二类透明驱动电极在所述介电弹性体材料层的正投影覆盖对应的第二类像素单元在所述介电弹性体材料层的正投影。

在具体实施时，如图1所示，可以使多个像素单元呈阵列排列。在本发明实施例中，以相邻的m列像素单元为一个像素组；其中，m为偶数。并且同一像素组内，第1列至第列像素单元为第一类像素单元，其余列像素单元为第二类像素单元。具体地，可以使m＝2，如图1至图2b所示，这样使每一个像素组300中包括两列像素单元，第一列像素单元为第一类像素单元110(例如左眼像素单元)，第二列像素单元为第二类像素单元120(例如右眼像素单元)。这样可以使2d显示面板中奇数列像素单元均设置为第一类像素单元，偶数列像素单元均设置为第二类像素单元。或者，如图3至图6所示，也可以使m＝4，这样使每一个像素组中包括四列像素单元，相邻的第一列像素单元与第2列像素单元为第一类像素单元110(例如左眼像素单元)，相邻的第三列像素单元和第四列像素单元为第二类像素单元120(例如右眼像素单元)。这样可以使2d显示面板中的像素单元采用两列第一类像素单元和两列第二类像素单元交替排列的形式进行设置。当然，还可以使m＝6、8、10等。在实际应用中，m的具体数值可以根据实际应用环境来设计确定，在此不作限定。

在具体实施时，在本发明实施例中，如图1至图4所示，一列第一类像素单元110对应一个第一类透明驱动电极211，并且第一类透明驱动电极211在介电弹性体材料层220的正投影覆盖对应列第一类像素单元110在介电弹性体材料层220的正投影。一般电极越小，所需的制备工艺的精细度越高，这样通过使一列第一类像素单元110均对应一个第一类透明驱动电极211，可以降低第一类透明驱动电极的制备难度。进一步地，可以使第一类透明驱动电极211在介电弹性体材料层220的正投影的边缘与对应列第一类像素单元110在介电弹性体材料层220的正投影的边缘具有一定的距离，以使介电弹性体材料层220形成的透镜结构可以更好的将第一类像素单元110出射的光进行折射。

或者，在具体实施时，在本发明实施例中，如图1至图4所示，一列第二类像素单元120对应一个第二类透明驱动电极212，并且第二类透明驱动电极212在介电弹性体材料层220的正投影覆盖对应列第二类像素单元120在介电弹性体材料层220的正投影。一般电极越小，所需的制备工艺的精细度越高，这样通过使一列第二类像素单元120均对应一个第二类透明驱动电极212，可以降低第二类透明驱动电极的制备难度。进一步地，可以使第二类透明驱动电极212在介电弹性体材料层220的正投影的边缘与对应列第二类像素单元120在介电弹性体材料层220的正投影的边缘具有一定的距离，以使介电弹性体材料层220形成的透镜结构可以更好的将第二类像素单元120出射的光进行折射。

进一步地，在具体实施时，在本发明实施例中，如图1至图4所示，一列第一类像素单元110对应一个第一类透明驱动电极211，且一列第二类像素单元120对应一个第二类透明驱动电极212。其中，第一类透明驱动电极211在介电弹性体材料层220的正投影覆盖对应列第一类像素单元110在介电弹性体材料层220的正投影，第二类透明驱动电极212在介电弹性体材料层220的正投影覆盖对应列第二类像素单元120在介电弹性体材料层220的正投影。

在具体实施时，在本发明实施例中，如图5与图6所示，一个像素组300对应一个第一类透明驱动电极211，并且第一类透明驱动电极211在介电弹性体材料层220的正投影覆盖对应的像素组300内所有第一类像素单元110在介电弹性体材料层220的正投影。一般电极越小，所需的制备工艺的精细度越高，这样通过使一个像素组300中的所有第一类像素单元110均对应一个第一类透明驱动电极211，可以降低第一类透明驱动电极211的制备难度。进一步地，可以使第一类透明驱动电极211在介电弹性体材料层220的正投影的边缘与对应像素组300中所有第一类像素单元110所在区域在介电弹性体材料层220的正投影的边缘具有一定的距离，以使介电弹性体材料层220形成的透镜结构可以更好的将第一类像素单元110出射的光进行折射。

或者，在具体实施时，在本发明实施例中，如图5与图6所示，一个像素组400对应一个第二类透明驱动电极212。并且第二类透明驱动电极212在介电弹性体材料层220的正投影覆盖对应的像素组内所有第二类像素单元230在介电弹性体材料层220的正投影。一般电极越小，所需的制备工艺的精细度越高，这样通过使一个像素组400中的所有第二类像素单元120均对应一个第二类透明驱动电极212，可以降低第二类透明驱动电极212的制备难度。进一步地，可以使第二类透明驱动电极212在介电弹性体材料层220的正投影的边缘与对应像素组400中的所有第二类像素单元120所在区域在介电弹性体材料层220的正投影的边缘具有一定的距离，以使介电弹性体材料层220形成的透镜结构可以更好的将第二类像素单元120出射的光进行折射。

进一步地，在具体实施时，在本发明实施例中，如图5与图6所示，一个像素组400对应一个第一类透明驱动电极211且一个第二类透明驱动电极212。其中，第一类透明驱动电极211在介电弹性体材料层220的正投影覆盖对应的像素组400内所有第一类像素单元110在介电弹性体材料层220的正投影，第二类透明驱动电极212在介电弹性体材料层220的正投影覆盖对应的像素组400内所有第二类像素单元120在介电弹性体材料层220的正投影。

在具体实施时，在本发明实施例中，2d显示面板可以为液晶显示面板。其中，2d显示面板可以包括相对设置的阵列基板和对向基板以及封装于阵列基板和对向基板之间的液晶层。电控光线折射部200位于对向基板背离阵列基板一侧。在实际应用中，该液晶显示面板的结构和驱动原理与现有技术中的基本相同，在此不作限定。

在具体实施时，在本发明实施例中，2d显示面板也可以为电致发光显示面板。其中，电致发光显示面板可以包括：相对设置的阵列基板和对向基板以及封装于阵列基板。电控光线折射部200位于对向基板背离阵列基板一侧。有机发光二极管(organiclight-emittingdiode，oled)显示面板、量子点发光二极管(quantumdotlightemittingdiodes，qled)显示面板。在实际应用中，该电致发光显示面板的结构和驱动原理与现有技术中的基本相同，在此不作限定。

基于同一发明构思，本发明实施例还提供了一种上述裸眼3d显示面板的驱动方法，可以包括：

当裸眼3d显示面板显示3d画面时，对各第一类透明驱动电极和各第二类透明驱动电极加载第一驱动电压，以及对第二透明驱动电极层加载第二驱动电压；其中，第一驱动电压与第二驱动电压不同。

在具体实施时，在本发明实施例中，当裸眼3d显示面板显示2d画面时，停止对各第一类透明驱动电极和各第二类透明驱动电极加载第一驱动电压，以及停止对第二透明驱动电极层加载第二驱动电压。这样可以使介电弹性体材料层不产生形变，从而实现显示2d画面的效果。

其中，该裸眼3d显示面板的驱动方法的驱动原理和具体实施方式与上述实施例中裸眼3d显示面板的原理和实施方式相同。因此，该裸眼3d显示面板的驱动方法可参见上述实施例中裸眼3d显示面板的具体实施方式进行实施，重复之处在此不再赘述。

下面结合图2a与图7，对本发明实施例提供的裸眼3d显示面板的工作过程进行描述。

结合图7所示，当裸眼3d显示面板显示3d画面时，对第二透明驱动电极层230加载第二驱动电压，以及对各第一类透明驱动电极211和各第二类透明驱动电极212加载与第二透明驱动电极层230不同的第一驱动电压，第一类透明驱动电极211和第二透明驱动电极层230上不同电荷之间的静电吸引作用，第二类透明驱动电极212和第二透明驱动电极层230上不同电荷之间的静电吸引作用，以及同一透明电极上的相同电荷之间的排斥作用将对介电弹性体材料层220产生压力，引起介电弹性体材料层在垂直于2d显示面板的方向上压缩，在平行于2d显示面板的方向上伸长，产生形变，以形成透镜结构，从而可以通过介电弹性体材料层形成的透镜结构将第一类像素单元110发出的光折射进入左眼区域，将第二类像素单元120发出的光折射进入右眼区域，从而实现裸眼3d显示效果。

结合图2a所示，当裸眼3d显示面板显示2d画面时，停止对第二透明驱动电极层230加载第二驱动电压，以及停止对各第一类透明驱动电极211和各第二类透明驱动电极212加载第一驱动电压，这样可以使介电弹性体材料层220不产生形变，从而实现2d显示效果。

基于同一发明构思，本发明实施例还提供了一种显示装置，包括本发明实施例提供的上述裸眼3d显示面板。该显示装置解决问题的原理与前述裸眼3d显示面板相似，因此该显示装置的实施可以参见前述裸眼3d显示面板的实施，重复之处在此不再赘述。

在具体实施时，本发明实施例提供的显示装置可以为：手机、平板电脑、电视机、显示器、笔记本电脑、数码相框、导航仪等任何具有显示功能的产品或部件。对于该显示装置的其它必不可少的组成部分均为本领域的普通技术人员应该理解具有的，在此不做赘述，也不应作为对本发明的限制。

本发明实施例提供的裸眼3d显示面板，其驱动方法及显示装置，通过在2d显示面板出光侧设置电控光线折射部，并且电控光线折射部包括：层叠设置的第一透明驱动电极层、介电弹性体材料层以及第二透明驱动电极层；其中，第一类透明驱动电极对应第一类像素单元，第二类透明驱动电极对应第二类像素单元。在对裸眼3d显示面板进行驱动时，可以通过对第二透明驱动电极层加载电压，以及对各第一类透明驱动电极和各第二类透明驱动电极加载与第二透明驱动电极层不同的电压，从而使介电弹性体材料层产生形变，以形成透镜结构，进而实现裸眼3d效果。与现有技术中的将光学透镜集合于显示面板前方相比，可以降低工艺制备难度，降低厚度以及降低计算难度。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。