观看者的一侧)添加了一层密集的柱状透镜组，这样在每个柱透镜下面的图像的像素被分成几个子像素，样透镜就能以不同的方向投影每个子像素。于是双眼从不同的角度观看显示屏，就看到不同的子像素。柱状透镜式裸眼3D技术的优点是，没有阻挡背光的模块，因此显示器亮度不受影响。但它对观众观看屏幕时的角度有较严格要求，如果角度不合适则可能无法看到三维效果。
[0048]由此可见使用柱状透镜式3D技术的显示装置对观众的观看较低有很严格的要求。对于小型终端、移动终端的用户而言，如果观看者为多人的话，很难保证这多个观看者都能在某一个特定的角度进行观看(由于小型终端的屏幕很小，因此能够观察到3D影像的范围是很小的)，也就导致了有一部分观看者是看不到3D影像的。
[0049]有鉴于此，本申请提供了一种裸眼3D显示装置，来解决3D影像观看角度受限的问题。
[0050]首先介绍下相关技术中的裸眼3D显示装置。如图1所示，提供了一种使用液晶柱状透镜膜的立体显示装置的示意图(进行2D显示的原理图)。从结构上看，该液晶柱状透镜膜立体显示装置100总体上包括三个部分，即2D显示模组110，旋光器件120以及液晶柱状透镜膜130。其中，2D显示模组110可以是TFT-1XD，即薄膜晶体管液晶显示装置。旋光器件120主要包含正对设置的第一基板121及第二基板122，形成于第一基板121远离2D显示模组110 —侧的第一电极123，形成于第二基板122靠近2D显示模组110 —侧的第二电极124以及密封在第一基板121及第二基板122之间的液晶层125 (液晶层125通常为液晶态)。这里的第一基板121及第二基板122可以是玻璃或者其他透明软性材料，第一电极123及第二电极124可以是ITO导电玻璃(铟锡氧化物)，液晶层125 —般选择正性液晶材料，即介电系数各项异性Λ ε = ε // _ε丄>0，式中ε //为液晶层125中，液晶分子长轴方向的介电系数，ε丄为液晶层125中液晶分子短轴方向的介电系数，该液晶层125可以为扭曲向列相(twist nematic)液晶，在常温下呈现为液晶态。液晶柱状透镜膜130主要包含三个部分，即透镜膜基体材料131、形成于透镜膜基体材料131之上的若干凹透镜单元132以及填充在凹透镜单元132之中的液晶层133 (填充之后，如图1所示，凹透镜单元132靠近2D显示模组110的一侧由凹凸交错的表面变为一个平面)，这里的透镜膜基体材料131 —般为耐高温的PET，凹透镜单元132是通过光学透明胶在模具或者刀具表面，进行挤压并紫外固化，进而成型于基体材料131的表面，液晶层133为紫外可固化正性液晶材料，常温下一般为固态粉末，液晶层133的形成工艺主要包含摩擦、熔融态液晶取向及紫外固化。液晶柱状透镜膜130与旋光器件120 —般通过光学透明胶或者液态光学胶进行面贴，而旋光器件120与2D显示模组110之间一般通过液态光学胶进行面贴。
[0051]设从2D显示模组110中偏光片，出射的偏振光的偏振方向为aa’，aa’平行于Y轴(Y轴为与2D显示模组层的显示屏信号线方向同方向的轴线，后文中的Y轴均为具有该含义的轴线)，当旋光器件120处于未通电状态，即OFF状态时，理想情况下，来自于偏光片的偏振光经过90度旋光之后，从旋光器件120出射的线偏光偏振方向旋转90度为bb’方向，bb’平行于X轴。设rr’(平行于Y轴)为液晶层133的摩擦取向方向，对液晶层133而言，由于入射光的偏振方向bb’与液晶层133中液晶分子的长轴方向垂直，此时折射率为no (no为液晶层133中液晶分子短轴方向折射率)，当形成凹透镜单元132的光学透明胶的折射率n = no时，则在液晶层133与凹透镜单元132的界面不发生折射，即可显示2D影像。
[0052]如图二所示，设从2D显示模组110上偏光片出射的偏振光偏振方向为aa’，即平行于Y轴，当旋光器件120处于通电状态，即ON状态时，理想情况下其旋光特性消失，从旋光器件120出射的线偏光的偏振方向bb’平行于aa’，也就是平行于Y轴。设rr’(平行于Y轴)为液晶层133的摩擦取向方向，对液晶层133而言，由于入射光的偏振方向bb’与液晶层133中液晶分子的长轴方向平行，此时折射率为ne(ne为液晶分子长轴方向折射率)，而形成凹透镜单元132的光学透明胶的折射率n = no〈ne，则在液晶层133与凹透镜单元132的界面发生折射，即可显示3D。3D显示时，如果第一电极123和第二电极124均是面电极，则显示全局3D ;如果第一电极123和第二电极124中，有一个电极有特殊图形时，即可实现局部3D显示。
[0053]如图三，对于该液晶柱状透镜膜立体显示装置而言，由于观赏者的左右眼分别对应于空间分割的左右两幅图像，当液晶柱状透镜膜130的列像素与2D显示模组110的列像素按照一定角度Θ设置时，为利用空间分割的左右两幅图像融合获取3D影像，该立体显示装置只能在一个方向上显示3D，即当观察者的左右眼分别位于图中的L与R位置时，可以看见立体显示。然而，图三所示的立体显示装置在沿2D显示模组110所在的平面(或者与该平面平行的平面)旋转90度后，人的左右眼将同时落在同一个柱透镜的轴心线上，所看到的图像在空间上不能被分光、汇聚而融合成3D影像，将观察不到立体显示。
[0054]针对上述立体显示装置只能在一个方向上进行3D显示的特性，本申请提出了一种能够在两个方向上同时观看到3D影像的立体显示装置。
[0055]该裸眼3D显示装置，包括:
[0056]顺序层叠设置的2D显示模组层、旋光器件层、第一液晶透镜膜层、第二液晶透镜膜层；
[0057]所述第一液晶透镜膜层包括第一光栅，所述第一光栅内部有多个沿第二方向平行排列的第一透镜单元；
[0058]所述第二液晶透镜膜层包括第二光栅，所述第二光栅内部有多个沿第一方向平行排列的第二透镜单元；
[0059]所述第一方向和所述第二方向垂直。
[0060]需要说明的是，2D显示模组层和旋光器件层分别与前文相关技术中的2D显示模组层和旋光器件层均相似。第一光栅中的第一透镜单元可以有两种存在形式，即凹透镜和凸透镜，第二光栅中的第二透镜单元也是相类似的，有凹透镜和凸透镜两种存在形式。但需要注意的是，当第一光栅中是第一透镜单元为凸透镜时，第二光栅中的第二透镜单元也应为凸透镜；当第一光栅中是第一透镜单元为凹透镜时，第二光栅中的第二透镜单元也应为凹透镜。
[0061]第一透镜单元和第二透镜单元均是长条形的，如3中，液晶柱状透镜膜130的形状，第一透镜单元和第二透镜单元均是沿着相应的方向平行设置的。第一透镜单元沿第二方向平行排列，第二透镜单元沿第一方向平行排列，使得第一透镜单元和第二透镜单元能够分别向第一方向所对应的显示范围和第二方向所对应的显示范围播放3D影像。
[0062]下面以两个具体的实例来说明本申请所提供的裸眼3D显示装置。
[0063]实例1，如图四及图五所示，1000是本申请所提供的裸眼3D显示装置沿第二方向剖面图。该裸眼3D显示装置1000总体上包括依次层叠设置的四个部分，即2D显示模组层1100，旋光器件层1200、第一液晶透镜膜层1300以及第二液晶透镜膜层1400。其中，2D显示模组层1100可以是常见的TFT-1XD即薄膜晶体管液晶显示装置。旋光器件层1200的结构与液晶柱状透镜膜立体显示装置100中的旋光器件120相似。第一液晶透镜膜层1300主要包括三个部分，即基体材料层1310、多个凹透镜单元1320(即第一透镜单元)以及填充在凹透镜单元1320的凹槽(第一凹槽1340)之中的液晶层1330，基体材料层1310位于凹透镜单元远离旋光器件层1200的一侧，这里的基体材料层1310 —般为耐高温的PET，凹透镜单元1320是通过光学透明胶，在模具或者刀具表面进行挤压，并通过紫外固化工艺，成型于基体材料层1310的表面，液晶层1330 —般为紫外可固化正性液晶材料，液晶层1330的形成工艺主要包含摩擦、熔融态液晶取向及紫外固化。由基体材料层1310与光学透明胶形成的凹透镜单元1320形成第一凹光栅，该第一凹光栅包含的多个第一凹透镜单元在第二方向上平行排列，且凹透镜单元1320沿着第一方向延展，该第一方向与Y轴平行或者成一定的夹角，一般该夹角在40度以内(优选的，第一方向与Y轴的夹角为16?20度)。第二液晶透镜膜层1400设置在第一液晶透镜膜层1300之上远离2D显示模组层1100的一侧，该第二液晶透镜膜层1400也包含三个部分，即基体材料层1410、多个凹透镜单元1420(即第二凹透镜单元)以及填充在凹透镜单元1420的凹槽(第一凹槽1340)之中的液晶层1430。由基体材料层1410与光学透明胶形成的凹透镜单元1420形成第二凹光栅，该第二凹光栅中的多个第二凹透镜单元在第一方向上平行排列，且每个凹透镜单元1420沿着第二方向延展。该第一方向与第二方向互相垂直。
[0064]由于2D显示模组的子像素大小长宽比一般为3:1，即由相邻的红绿蓝三个子像素构成一个像素点，此外，第一液晶透镜膜层1300与第二液晶透镜膜层1400的焦距也略有差异，即设第一液晶透镜膜层1300的焦距为fl，第二液晶透镜膜层1400的焦距为f2，则f2 =Π+dl+tl，如图六所示，这里dl表示第一液晶透镜膜层1300与第二液晶透镜膜层1400之间的胶层厚度，tl表示第一液晶透镜膜层1300的总厚度，因此第一光栅的凹透镜单元1320与第二光栅的凹透镜单元1420的相关参数，如透镜间距(pitch)及拱高(h)等会有差异。这里，作为优选，第一液晶透镜膜层1300的基体