一种狭缝光栅及显示装置的制作方法

专利名称：一种狭缝光栅及显示装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及显示技术领域，特别涉及一种狭缝光栅及显示装置。
背景技术：
目前普遍使用的显示器都是采用二维显示，不能直观地表现场景的纵深信息。随着计算机信息技术及显示技术的发展，三维立体显示技术已成为显示领域的一个研究重点，由于其能够将场景的三维空间信息完全再现，使观看者能够看到浮出屏幕外、伸向纵深、悬在空中的三维立体影像。自由立体显示技术是指不需要佩戴任何辅助观看的工具，通过观看者的裸眼即可观察到立体效果的显示技术。在在众多立体显示技术中，光栅式自由立体显示技术由于结构简单、易于实现及立体显示效果良好等特点，得到了广泛应用。光栅主要包括透镜光栅和狭缝光栅两类，其中狭缝光栅是有具有明暗相间的狭缝阵列的透明光栅薄膜构成的；透镜光栅是由具有柱面阵列的透明光栅板构成的。由于狭缝光栅具有结构简单、制作成本低、光栅参数易于改变、不存在对焦问题等优点，因此，狭缝光栅常被用于立体显示装置。如图I所示，传统狭缝光栅的栅结构10为直条状结构，由于像素11的结构也为直条状结构，因此，直条状的栅结构10与直条状的像素11在立体显示时会产生的莫尔条纹。为了减少产生的莫尔条纹，采用倾斜状或异形状的栅结构20，如图2所示，虽然减少了产生的莫尔条纹，但倾斜状及异形状的栅结构20会造成子像素R、子像素G及子像B透过率不同，从而导致色偏、串扰现象及左右眼亮度不均匀的问题。综上所述，由于现有的立体显示装置的狭缝光栅的栅结构为倾斜状结构或异形结构，会导致色偏、串扰现象及左右眼亮度不均匀的问题。

实用新型内容本实用新型实施例提供了一种狭缝光栅及显示装置，用于解决现有技术中的立体显示装置存在的色偏、串扰现象及左右眼亮度不均匀的问题。本实用新型实施例提供了一种被动式狭缝光栅，包括多个栅结构；其中，每个栅结构沿其长度方向的中轴线对称，每个栅结构的长度方向的边缘的形状为非直线形，且任意两个相邻栅结构的相邻边缘中一个边缘的凸部的位置与另一个边缘的凹部的位置对应。优选的，所述被动式狭缝光栅中任意两个相邻栅结构的相邻边缘的形状互补。优选的，每个栅结构沿其宽度方向的中轴线对称。优选的，每个栅结构的长度方向的边缘的形状为折线形。优选的，每个栅结构的长度方向的边缘由至少一个三角形结构和/或至少一个梯形结构组成。优选的，每个栅结构的长度方向的边缘由至少两个形状相同的三角形结构和/或形状相同的梯形结构组成。优选的，每个栅结构的长度方向的边缘的形状为圆弧状曲线形。优选的，每个栅结构的长度方向的边缘由至少圆弧状曲线形结构组成。本实用新型实施例提供了一种主动式狭缝光栅，包括上基板、下基板及位于所述上基板和所述下基板之间的液晶；所述上基板的下表面和/或所述下基板的上表面具有多个电极条；其中，每个电极条沿其长度方向的中轴线对称，每个电极条的长度方向的边缘的形状为非直线形，且任意两个相邻电极条的相邻边缘中，一个边缘的凸部的位置与另一个边缘的凹部的位置对应。优选的，所述上基板中与所述下基板相对的一侧的表面具有多个电极条，且所述下基板中与所述上基板相对的一侧的表面覆盖有整块电极；·优选的，所述上基板中与所述下基板相对的一侧的表面覆盖有整块电极，且所述下基板中与所述上基板相对的一侧的表面具有多个电极条；优选的，所述上基板中与所述下基板相对的一侧的表面和所述下基板中与所述上基板相对的一侧的表面均具有多形状相同的电极条。优选的，所述主动式狭缝光栅中任意两个相邻电极条的相邻边缘的形状互补。优选的，每个电极条沿其宽度方向的中轴线对称。优选的，每个电极条的长度方向的边缘的形状为折线形。优选的，每个电极条的长度方向的边缘由至少一个三角形结构和/或至少一个梯形结构组成。优选的，每个电极条的长度方向的边缘由至少两个相同的三角形结构和/或至少两个相同的梯形结构组成。优选的，每个电极条的长度方向的边缘的形状为圆弧状曲线形。优选的，每个电极条的长度方向的边缘由至少一个圆弧状曲线形结构组成。本实用新型实施例提供了一种显示装置，包括上述任一被动式狭缝光栅或主动式狭缝光栅。由于本实用新型实施例的被动式狭缝光栅的每个栅结构或主动式狭缝光栅的每个电极条均沿其长度方向的中轴线对称，每个栅结构或每个电极条的长度方向的边缘的形状为非直线形，且任意两个相邻栅结构或任意两个相邻电极条的相邻边缘中，一个边缘的凸部的位置与另一个边缘的凹部的位置对应，所以，在通过被动式狭缝光栅或主动式狭缝光栅进行立体显示过程中，使观看者的左眼及右眼观看到的相邻两个像素在各自的子像素R、子像素G及子像素B处的透过率互补，从而解决了色偏及左右眼亮度差异的问题；并且在观看者的左右眼视角移动时，相邻像素还可以平衡串扰，从而降低立体显示的串扰。

图I为背景技术中第一种狭缝光栅的结构示意图；图2为背景技术中第二种狭缝光栅的结构示意图；图3为本实用新型实施例的第一种被动式狭缝光栅中的栅结构的结构示意图；图4为本实用新型实施例的第二种被动式狭缝光栅中的栅结构的结构示意图；[0035]图5为本实用新型实施例的第三种被动式狭缝光栅中的栅结构的结构示意图；图6为本实用新型实施例主动式狭缝光栅的结构示意图；图7为图3所示的被动式狭缝光栅应用于显示装置后，观看者的左右眼通过该狭缝光栅接收到的像素投影图。
具体实施方式
本实用新型实施例中的被动式狭缝光栅的每个栅结构或主动式狭缝光栅的每个电极条沿其长度方向的中轴线对称，每个栅结构或每个电极条的长度方向的边缘的形状为非直线形，且任意两个相邻栅结构或任意两个相邻的电极条的相邻边缘中，一个边缘的凸部的位置与另一个边缘的凹部的位置对应，从而解决了现有立体显示装置中产生的色偏、串扰现象及左右眼亮度不均匀问题。·[0039]本实用新型实施例狭缝光栅可以是被动式狭缝光栅，也可以是主动式狭缝光栅，下面分别对被动式狭缝光栅和主动式狭缝光栅的结构进行详细说明。本实用新型实施例被动式狭缝光栅，包括基板；以及设置于基板上的多个栅结构；其中，每个栅结构沿其长度方向的中轴线对称，每个栅结构的长度方向的边缘为非直线形，且两个相邻栅结构的相邻边缘中，一个边缘的凸部的位置与另一个边缘的凹部的位置对应。优选的，被动式狭缝光栅中任意两个相邻栅结构的相邻边缘的形状互补。被动式狭缝光栅的每个栅结构所覆盖的区域为遮光区域，任意两个相邻栅结构之间的狭缝区域为透光区域。优选的，每个栅结构的长度方向的边缘为折线形。优选的，每个栅结构的长度方向的边缘由至少一个三角形结构和/或至少一个梯形结构组成。具体的，每个栅结构的长度方向的边缘可以由至少一个三角形结构依次排列组成，也可以由至少一个梯形结构依次排列组成，也可以由至少一个三角形结构和至少一个梯形结构排列组成，还可以由至少一个其他形状的折线形结构排列组成，或由至少两个不同形状的折线形结构依次排列组成。优选的，每个栅结构的长度方向的边缘由至少两个形状和大小均相同的三角形结构依次排列组成，或由至少两个形状和大小均相同的梯形结构依次排列组成，或由至少两个状和大小均相同的三角形结构和至少两个形状和大小均相同的梯形结构依次排列组成。优选的，每个栅结构的长度方向的边缘的形状为曲线形。 具体的，每个栅结构的长度方向的边缘可以由至少两个形状相同的弧线形结构组成，也可以由至少两个形状不相同的弧线形结构组成，还可以由至少一个折线形结构和至少一个弧线形结构组成。下面结合说明书附图对本实用新型实施例的被动式狭缝光栅的栅结构进行详细描述，为了便于对被动式狭缝光栅进行说明，以下实施例均以被动式狭缝光栅包括三个栅结构为例进行说明，但并非限定被动式狭缝光栅的栅结构的数量，栅结构的数量可根据需要设定。如图3所示，被动式狭缝光栅包括第一栅结构30a、第二栅结构30b及第三栅结构30c，其中，第一栅结构30a、第二栅结构30b及第三栅结构30c分别沿各自长度方向的中轴线对称，且第一栅结构30a、第二栅结构30b及第三栅结构30c的长度方向的边缘均由多个大小相同的三角形依次排列组成，从图3中可以看出，第一栅结构30a与第三栅结构30c的长度方向的边缘的形状的排列方式完全对应，第一栅结构30a与第二栅结构30b的长度方向的边缘形状错位排列，从而使第一栅结构30a的长度方向的右边缘的形状与第二栅结构30b的长度方向的左边缘的形状互补，且第二栅结构30b的长度方向的右边缘的形状与第三栅结构30c的长度方向的左边缘的形状互补；对于图3所示的被动式狭缝光栅来说，其所有奇数列的栅结构的长度方向的边缘的形状相同，所有偶数列的栅结构的长度方向的边缘的形状相同，且相邻的奇数列的栅结构与偶数列的栅结构错位排列，从而使相邻的奇数列的栅结构与偶数列的栅结构的长度方向的相邻边缘的形状互补；
·[0055]在具体实施过程中，观看者可透过本实用新型实施例的被动式狭缝光栅中任意相邻两个栅结构之间的透光区域看到位于显示面板上的像素区域31。优选的，被动式狭缝光栅的每个栅结构沿其宽度方向的中轴线对称。如图4所示，被动式狭缝光栅包括第一栅结构40a、第二栅结构40b及第三栅结构40c，其中，第一栅结构40a、第二栅结构40b及第三栅结构40c的边缘所围成的区域分别以各自区域的长度方向及宽度方向的中轴线对称，即第一栅结构40a、第二栅结构40b及第三栅结构40c均左右对称且上下对称，且第一栅结构40a、第二栅结构40b及第三栅结构40c的长度方向的边缘均由两个大小相同的三角形依次排列组成，从图4中可以看出，第一栅结构40a与第三栅结构40c的长度方向的长度方向的边缘的形状相同，第一栅结构40a与第二栅结构40b的长度方向的边缘的形状错位排列，从而使第一栅结构40a的长度方向的右边缘的形状与第二栅结构40b的长度方向的左边缘的形状互补，且第二栅结构40b的长度方向的右边缘的形状与第三栅结构40c的长度方向的左边缘的形状互补；对于图4所示的被动式狭缝光栅来说，其所有奇数列的栅结构的长度方向的边缘的形状相同，所有偶数列的栅结构的长度方向的边缘的形状相同，且相邻的奇数列的栅结构与偶数列的栅结构错位排列，从而使相邻的奇数列的栅结构与偶数列的栅结构的长度方向的相邻边缘的形状互补；在具体实施过程中，观看者可透过本实用新型实施例的被动式狭缝光栅中相邻两个栅结构之间的开口区域观看显示装置的像素区域41。优选的，被动式狭缝光栅的每个栅结构的边缘所围成的区域以该区域的宽度方向的中轴线对称。如图5所示，被动式狭缝光栅包括第一栅结构50a、第二栅结构50b及第三栅结构50c，其中，第一栅结构50a、第二栅结构50b及第三栅结构50c的边缘所围成的区域分别以各自区域的长度方向的中轴线对称，即第一栅结构50a、第二栅结构50b及第三栅结构50c的长度方向均左右对称，且第一栅结构50a、第二栅结构50b及第三栅结构50c的长度方向的边缘均为曲线形，从图5中可以看出，第一栅结构50a与第三栅结构50c的长度方向的边缘的形状相同，且第一栅结构50a与第二栅结构50b的长度方向错位排列，从而使第一栅结构50a的长度方向的右边缘的凸部的位置与第二栅结构50b的长度方向的左边缘的凹部的位置对应，第二栅结构50b的长度方向的右边缘的凸部的位置与第三栅结构50c的长度方向的左边缘的凹部的位置对应；对于图5所示的被动式狭缝光栅来说，其所有即奇数列的栅结构的长度方向的边缘的形状相同，所有偶数列的栅结构的长度方向的边缘的形状相同，且相邻的奇数列的栅结构与偶数列的栅结构错位排列，从而使相邻的奇数列的栅结构与偶数列的栅结构的长度方向的边缘中，一个边缘的凸部的位置与另一个边缘的凹部的位置对应。在具体实施过程中，观看者可透过本实用新型实施例的被动式狭缝光栅中相邻两个栅结构之间的透光区域看到显示装置的像素区域。优选的，被动式狭缝光栅的每个栅结构沿其宽度方向的中轴线对称。本实用新型实施例不对被动式狭缝光栅中的栅结构的材质进行限制，凡本领域技术人员所熟知的能够用于遮光的材料均可应用于本实用新型。本实用新型实施例的主动式狭缝光栅，包括上基板、下基板及位于上基板和下基板之间的液晶；其中，每个电极条沿其长度方向的中轴线对称，每个电极条的长度方向的边缘的形状为非直线形，且任意两个相邻电极条的相邻边缘中，一个边缘的凸部的位置与另一个边缘的凹部的位置对应。具体的，本实用新型实施例主动式狭缝光栅的上基板与下基板的电极条结构包括以下三种第一种结构上基板中与下基板相对的一侧的表面具有多个电极条，且下基板中与上基板相对的一侧覆盖有整块电极；第二种结构上基板中与下基板相对的一侧的表面覆盖有整块电极，且下基板中与上基板相对的一侧的表面具有多个电极条；第三种结构上基板中与下基板相对的一侧的表面和下基板中与上基板相对的一侧的表面均具有多个形状相同的电极条，其中，上基板的下表面和下基板的上表面的多个电极条的排布相同。优选的，本实用新型实施例主动式狭缝光栅中任意两个相邻电极条的相邻边缘的形状互补。本实用新型实施例主动式狭缝光栅的多个电极条为透明导电材料(如铟锡金属氧化物ITO材料、铟锌氧化物IZO材料等)；整块电极为透明导电材料(如ITO材料、IZO材料等)。优选的，每个电极条沿其宽度方向的中轴线对称。优选的，每个电极条的长度方向的边缘的形状为折线形。优选的，每个电极条的长度方向的边缘由至少一个三角形结构和/或至少一个梯形结构组成。优选的，每个电极条的长度方向的边缘由至少两个相同的三角形结构和/或至少两个相同的梯形结构组成。优选的，每个电极条的长度方向的边缘的形状为圆弧状曲线形。优选的，每个电极条的长度方向的边缘由至少一个圆弧状曲线形结构组成。本实施例中多个电极条的结构与图3 图5所示的栅结构相似，此处不再赘述。[0081]下面以第二种结构(即上基板与下基板相对的一侧的表面覆盖有整块电极，且下基板与上基板相对的一侧的表面具有多个电极条)为例，对本实用新型实施例主动式狭缝光栅的结构进行详细说明，其他的结构与此相似，此处不再赘述。如图6所示，该主动式狭缝光栅7包括上基板71a、下基板71b以及位于上基板71a和下基板71b之间的液晶72 ;其中，设置于下基板71b的上表面(即朝向液晶72的一侦D的多个电极条73以及设置于上基板71a的下表面(即朝向液晶72的一侧)的整块电极条74 ；其中，每个电极条73沿其长度方向的中轴线对称，每个电极条73的长度方向的边缘的形状为非直线形，且两个相邻电极条73的相邻边缘的形状互补。电极条73和整块电极74均为透明导电材料(如ITO材料、IZO材料等)。该主动式狭缝光栅7还包括覆盖于所有电极条73和整块电极74的外表面(即朝向液晶72的一侧)的取向膜75。下面以图3所示的栅结构为例，对本实用新型实施例的被动式狭缝光栅应用于显示装置中的立体显示原理进行详细说明，由于与主动式狭缝光栅应用于显示装置中的原理与其类似，此处不再赘述。在采用如图3所示的被动式狭缝光栅时，观看者的左眼与右眼透过狭缝光栅接收到的像素投影图如图7所示。右眼通过被动式狭缝光栅的某一栅结构一侧的透光区域接收到的像素列91a透过的光线所在区域的面积为SR1，左眼通过该栅结构的同一透光区域接收到的像素列92a透过的光线所在区域的面积为SLl ;右眼通过该栅结构另一侧透光区域接收到的像素列91b透过的光线所在区域的面积为SR2，左眼该栅结构的同一透光区域接收到的像素列92b透过的光线所在区域的面积为SL2 ；从图7中可以看出，左眼接收到的像素列92a透过的光线所在区域与像素列92b透过的光线所在区域的边缘互补，右眼接收到的像素列91a透过的光线所在区域与像素列91b透过的光线所在区域的边缘互补，并且SL1+SL2=SR1+SR2，即左眼通过栅结构两侧的透光区域接收到的像素列透过的光线所在区域的面积之和等于右眼通过该栅结构两侧的透光区域接收到的像素列透过的光线所在区域的面积之和；并且在观看者的左右眼视角移动时，仍能保持SL1+SL2=SR1+SR2，因此，可以解决立体显示画面整体色偏和左右眼亮度差异的问题。本实用新型实施例提供了一种显示装置，包括上述被动式狭缝光栅或主动式狭缝光栅。本实用新型实施例所述的显示装置可以为液晶显示面板、液晶显示器、OLED(Organic Light Emitting Diode,有机发光二极管)面板、OLED显示器、等离子显示器或电
子纸等显示装置。尽管已描述了本实用新型的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本实用新型范围的所有变更和修改。由于本实用新型实施例的被动式狭缝光栅的每个栅结构的边缘沿其长度方向的中轴线对称，每个栅结构的长度方向的边缘的形状为非直线形，且任意两个相邻栅结构的相邻边缘中，一个边缘的凸部的位置与另一个边缘的凹部的位置对应，所以，在通过狭缝光栅进行立体显示过程中，使观看者的左眼及右眼观看到的相邻两个像素在各自的子像素R、子像素G及子像素B处的透过率互补，从而解决了色偏及左右眼亮度差异的问题；并且在观看者的左右眼视角移动时，相邻像素还可以平衡串扰，从而降低立体显示的串扰；由于本实用新型实施例的主动式狭缝光栅中设置于上基板和/或下基板的多个电极条的边缘沿其长度方向的中轴线对称，每个电极条的长度方向的边缘的形状为非直线形，且任意两个相邻电极条的相邻边缘中，一个边缘的凸部的位置与另一个边缘的凹部的位置对应，所以，在通过主动狭缝光栅进行立体显示过程中，使观看者的左眼及右眼观看到的相邻两个像素在各自的子像素R、子像素G及子像素B处的透过率互补，从而解决了色偏及左右眼亮度差异的问题；并且在观看者的左右眼视角移动时，相邻像素还可以平衡串扰，从而降低立体显示的串扰。显然，本领域的技术人员可以对本实用新型进行各种改动和变型而不脱离本实用新型的精神和范围。这样，倘若本实用新型的这些修改和变型属于本实用新型权利要求及其等同技术的范围之内，则本实用新型也意图包含这些改动和变型在内。·
权利要求1.一种被动式狭缝光栅，所述被动式狭缝光栅包括多个栅结构，其特征在于，该被动式狭缝光栅包括其中，每个栅结构沿其长度方向的中轴线对称，每个栅结构的长度方向的边缘的形状为非直线形，且任意两个相邻栅结构的相邻边缘中，一个边缘的凸部的位置与另一个边缘的凹部的位置对应。
2.如权利要求I所述的被动式狭缝光栅，其特征在于，所述被动式狭缝光栅中任意两个相邻栅结构的相邻边缘的形状互补。
3.如权利要求I或2所述的被动式狭缝光栅，其特征在于，每个栅结构沿其宽度方向的中轴线对称。
4.如权利要求3所述的被动式狭缝光栅，其特征在于，每个栅结构的长度方向的边缘的形状为折线形。
5.如权利要求4所述的被动式狭缝光栅，其特征在于，每个栅结构的长度方向的边缘由至少一个三角形结构和/或至少一个梯形结构组成。
6.如权利要求5所述的被动式狭缝光栅，其特征在于，每个栅结构的长度方向的边缘由至少两个相同的三角形结构和/或至少两个相同的梯形结构组成。
7.如权利要求I所述的被动式狭缝光栅，其特征在于，每个栅结构的长度方向的边缘的形状为圆弧状曲线形。
8.如权利要求7所述的被动式狭缝光栅，其特征在于，每个栅结构的长度方向的边缘由至少一个圆弧状曲线形结构组成。
9.一种主动式狭缝光栅，包括上基板、下基板及位于所述上基板和所述下基板之间的液晶；其特征在于，所述上基板的下表面和/或所述下基板的上表面具有多个电极条；其中，每个电极条沿其长度方向的中轴线对称，每个电极条的长度方向的边缘的形状为非直线形，且任意两个相邻电极条的相邻边缘的中，一个边缘的凸部的位置与另一个边缘的凹部的位置对应。
10.如权利要求9所述的主动式狭缝光栅，其特征在于，所述上基板中与所述下基板相对的一侧的表面具有多个电极条，且所述下基板中与所述上基板相对的一侧的表面覆盖有整块电极；或所述上基板中与所述下基板相对的一侧的表面覆盖有整块电极，且所述下基板中与所述上基板相对的一侧的表面具有多个电极条；或所述上基板中与所述下基板相对的一侧的表面和所述下基板中与所述上基板相对的一侧的表面均具有多个形状相同的电极条。
11.如权利要求9或10所述的主动式狭缝光栅，其特征在于，所述主动式狭缝光栅中任意两个相邻电极条的相邻边缘的形状互补。
12.如权利要求9或10所述的主动式狭缝光栅，其特征在于，每个电极条沿其宽度方向的中轴线对称。
13.如权利要求9或10所述的主动式狭缝光栅，其特征在于，每个电极条的长度方向的边缘的形状为折线形。
14.如权利要求13所述的主动式狭缝光栅，其特征在于，每个电极条的长度方向的边缘由至少一个三角形结构和/或至少一个梯形结构组成。
15.如权利要求14所述的主动式狭缝光栅，其特征在于，每个电极条的长度方向的边缘由至少两个相同的三角形结构和/或至少两个相同的梯形结构组成。
16.如权利要求9或10所述的主动式狭缝光栅，其特征在于，每个电极条的长度方向的边缘的形状为圆弧状曲线形。
17.如权利要求16所述的主动式狭缝光栅，其特征在于，每个电极条的长度方向的边缘由至少一个圆弧状曲线形结构组成。
18.—种显示装置，其特征在于，包括如权利要求f 8任一所述的被动式狭缝光栅或如权利要求扩17任一所述的主动式狭缝光栅。
专利摘要本实用新型实施例涉及立体显示技术领域，特别涉及一种狭缝光栅及显示装置，用于解决现有立体显示装置中存在的色偏、串扰现象及左右眼亮度不均匀的问题。本实用新型实施例的被动式狭缝光栅包括多个栅结构；其中，每个栅结构沿其长度方向的中轴线对称，每个栅结构的长度方向的边缘的形状为非直线形，且任意两个相邻栅结构的相邻边缘中，一个边缘的凸部的位置与另一个边缘的凹部的位置对应。本实用新型实施例的狭缝光栅使用过程中，使观看者的左眼及右眼观看到的相邻两个像素在各自的子像素R、G及B处的透过率互补，解决了色偏及左右眼亮度差异的问题；且观看者的左右眼视角移动时，相邻像素可以平衡串扰。
文档编号G02B5/18GK202693831SQ20122034429
公开日2013年1月23日 申请日期2012年7月16日 优先权日2012年7月16日
发明者黄小妹, 李凡 申请人:京东方科技集团股份有限公司, 成都京东方光电科技有限公司