形成在TFT基 板1上，TFT基板1上的每一个像素单元包含两种光栅图案，如图3所示。上下两种光栅图案的 遮光条之间呈一定夹角，参见图3,上光栅的遮光条21与下光栅的遮光条22存在预设夹角0， 该夹角的大小可W根据实际需要而定，本申请实施例中不作限定。TFT基板1上整面显示区 域的衍射光栅的图案排布如图4所示。此结构的衍射光栅使光线经过整个双视裸眼3D显示 器件后，呈两个角度出射，使观看者在两个不同的角度可W观看到不同的显示画面，如图5 所示。
[0033] 关于衍射光栅的作用原理介绍如下：
[0034] 例如，衍射光栅为正弦相位光栅，若其倾斜角度为0G，光栅常数为A，光栅长度为 L，厚度为d，那么其复振幅投射系数t(。)为下面公式一所示：
[0035]
公式一
[0036] 其中，q表示衍射光栅的衍射级次;Jq代表q阶第一类贝塞尔函数;U=I/A，代表光 栅的空间频率;。二（Qq，0q, 丫 q)表示出射光的方向余弦；出射光的强度由V = 231 A ndA调 审Ij，An为光栅折射率，A为波长。
[0037] 由此可见，正弦相位光栅能够调制其入射光的相位，例如方向余弦为(a，e，丫）的 入射光经过正弦相位光栅后，其出射方向变为(〇。，的，丫 q)，它们之间具有如下公式二所示 的关系：
[0038]
公式二
[0039] 因此，本申请实施例中每一个像素上刻蚀呈一定角度的两种光栅，可W使光呈两 种角度出射并射入人眼，如图5所示，并且不损失任一角度的分辨率。其中，不同像素对应的 上光栅和下光栅的夹角可W相同或不同。
[0040] 由公式二可知，光的出射角度与波长A相关，由于红(R)、绿(G)、蓝(B)S色光的波 长不同，光源发出的光经过衍射光栅后，不同颜色的光的角度会存在微小差异，合理地调整 光栅参数，使其形成如图6所示的效果，因此本申请实施例提供的双视裸眼3D显示器件没有 彩膜结构，也能实现彩色显示。
[0041] 根据光的衍射理论，经过光栅的衍射图样为明暗相间的条纹，因此可W实现裸眼 3D显示，如图7所示。黑色条纹及光能量为0的部分相当于传统裸眼3D显示器件的光栅，能够 使相邻两个像素的显示内容分别只被观看者左眼和右眼接受到，形成左视图和右视图；当 左、右视图显示的画面存在微弱差异时，观看者就能够感受到存在景深的3D效果。
[0042] 需要说明的是，本申请实施例中，每一个像素上的光栅图案排布不限，只要上光栅 和下光栅两种光栅的遮光条之间形成一定的夹角，使出射光呈两种角度出射即可；（像素和 像素间的排布不限）另外，TFT基板的电极结构也不限，例如TN、IPS、VA显示模式的电极结构 均可。
[0043] 本申请实施例提供的一种液晶显示装置，包括本申请实施例提供的所述的双视裸 眼3D显不器件。
[0044] 综上所述，本申请实施例提供的双视裸眼3D显示器件W及液晶显示器，由于省略 了下偏振片和彩膜基板，通过增加的衍射光栅实现了更薄的具有双视裸眼3D显示功能的器 件，相比现有技术，不仅厚度相比于普通液晶显示器件大大降低，且能够实现裸眼3D双视显 示，无需体验者佩戴任何外部设备，更加轻便，结构更加简单，工艺简化，节约成本，且不受 使用场所的限制，有益于双视裸眼3D显示器件的进一步推广使用。
[0045] 显然，本领域的技术人员可W对本申请进行各种改动和变型而不脱离本申请的精 神和范围。运样，倘若本申请的运些修改和变型属于本申请权利要求及其等同技术的范围 之内，则本申请也意图包含运些改动和变型在内。
【主权项】
1. 一种双视裸眼3D显示器件，其特征在于，包括： 薄膜晶体管TFT基板，设置在所述TFT基板之上的衍射光栅、设置在所述衍射光栅之上 的液晶层、设置在所述液晶层之上的偏振片，以及向所述TFT基板发射光线的光源;其中，所 述衍射光栅形成在所述TFT基板上，所述TFT基板上的每一像素单元对应所述衍射光栅上的 两种光栅图案，这两种光栅图案的遮光条成预设夹角。2. 根据权利要求1所述的器件，其特征在于，所述TFT基板为TFT玻璃基板。3. 根据权利要求1所述的器件，其特征在于，所述光源为发射准直光的光源。4. 根据权利要求1所述的器件，其特征在于，所述衍射光栅为正弦相位光栅或闪耀光 栅。5. 根据权利要求4所述的器件，其特征在于，当所述衍射光栅为正弦相位光栅时，若其 倾斜角度为9C，光栅常数为Λ，光栅长度为L，厚度为d，那么其复振幅投射系数为：其中，q表示衍射光栅的衍射级次;Jq代表q阶第一类贝塞尔函数;u=l/A，代表光栅的 空间频率;rq=(aq，0q，γ q)表示出射光的方向余弦；出射光的强度由ν = 2π Δη(1/λ调制，Δ η 为光栅折射率，λ为波长。6. 根据权利要求5所述的器件，其特征在于，当所述衍射光栅为正弦相位光栅时，若该 正弦相位光栅的入射光的方向余弦为(α，β，γ )，则该正弦相位光栅的出射光的出射方向为 (aq，Pq，丫<1)，并且满足如下关系：7. 根据权利要求1所述的器件，其特征在于，所述TFT基板上每一像素单元对应的两种 光栅图案的遮光条之间的夹角不全相同。8. 根据权利要求1所述的器件，其特征在于，所述TFT基板上的相邻的像素单元对应的 两种光栅图案的遮光条之间的夹角不同。9. 根据权利要求1所述的器件，其特征在于，所述TFT基板包括扭曲向列型TN、平面转换 IPS、垂直配向VA显示模式的电极结构。10. -种液晶显示装置，其特征在于，包括权利要求1~9任一权项所述的器件。
【专利摘要】本申请公开了一种双视裸眼3D显示器件及液晶显示装置，用以使得双视裸眼3D显示器件的厚度大大降低，结构简化，从而工艺简单、成本降低，并且用户不必佩戴眼镜。本申请提供的一种双视裸眼3D显示器件，包括：薄膜晶体管TFT基板，设置在所述TFT基板之上的衍射光栅、设置在所述衍射光栅之上的液晶层、设置在所述液晶层之上的偏振片，以及向所述TFT基板发射光线的光源；其中，所述衍射光栅形成在所述TFT基板上，所述TFT基板上的每一像素单元对应所述衍射光栅上的两种光栅图案，这两种光栅图案的遮光条成预设夹角。
【IPC分类】G02B27/26, G02F1/1335
【公开号】CN205318033
【申请号】CN201620016842
【发明人】牛小辰, 董学, 赵文卿, 陈小川, 高健, 卢鹏程, 杨明, 王倩, 许睿, 王磊, 王鹏鹏
【申请人】京东方科技集团股份有限公司, 北京京东方光电科技有限公司
【公开日】2016年6月15日
【申请日】2016年1月8日