光柵裝置、顯示裝置及其驅(qū)動(dòng)方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及顯示技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種光柵裝置、顯示裝置及其驅(qū)動(dòng)方法。
【背景技術(shù)】
[0002]在自由立體的顯示技術(shù)發(fā)展中，實(shí)現(xiàn)2D/3D切換顯示是重要內(nèi)容之一。采用電控液晶透鏡(ELC Lens)是實(shí)現(xiàn)2D/3D切換的重要方法，液晶透鏡主要包括:相對(duì)設(shè)置的上基板和下基板；位于上基板朝向下基板一面上的上電極層與位于下基板朝向上基板一面上的下電極層；填充于上基板與下基板對(duì)盒所構(gòu)成的容納空間內(nèi)的液晶。將液晶透鏡與顯示面板疊加，如圖1所示，在需要進(jìn)行3D顯示時(shí)，調(diào)節(jié)施加在液晶透鏡上下電極層的電壓，從而改變液晶分子的轉(zhuǎn)向，是液晶透鏡不同區(qū)域能夠產(chǎn)生不同的相位延遲，具有類似相位延遲光學(xué)透鏡的效果；如圖2所示，在需要進(jìn)行2D顯示時(shí)，撤去施加在液晶透鏡上的電壓，從而液晶分子保持初始取向狀態(tài)，不產(chǎn)生相位延遲，液晶透鏡僅作為一平面透鏡允許經(jīng)過(guò)的光線全部通過(guò)。然而采用液晶透鏡實(shí)現(xiàn)2D/3D切換的方案中，往往需要較大的液晶盒厚，例如應(yīng)用于13.3英寸筆記本的2D/3D切換的液晶透鏡需要盒厚約30um，甚至更大，帶來(lái)的主要問(wèn)題是液晶透鏡響應(yīng)速度變慢，2D/3D切換出現(xiàn)較大的延遲，并且大的盒厚需要大的驅(qū)動(dòng)電壓，無(wú)疑增大了顯示裝置的整體功耗，此外大的盒厚需要大量的液晶，增大了制作工藝難度。
[0003]目前解決上述問(wèn)題的方法如圖3所示，在上基板的上方貼附有柱鏡光柵，該柱鏡光柵與液晶層之間的間隔為上電極層和上基板的厚度，由于上基板的存在，導(dǎo)致柱鏡光柵與液晶層的縱向間隔較大，使得顯示視角受到限制，影響了整個(gè)顯示裝置的視覺(jué)效果。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中的缺陷，本發(fā)明提供了一種光柵裝置、顯示裝置及其驅(qū)動(dòng)方法，在提高顯示裝置的響應(yīng)速度，降低功耗的同時(shí)，提高了顯示裝置的視覺(jué)效果。
[0005]第一方面，本發(fā)明提供一種光柵裝置，包括:第一基板、第二基板、以及設(shè)置在所述第一基板和所述第二基板之間的液晶層，其特征在于，還包括設(shè)置在所述第一基板和所述液晶層之間的復(fù)合光柵膜；
[0006]其中，所述液晶層的厚度為進(jìn)行2D或3D顯示時(shí)所需要的最大相位延遲量與所述復(fù)合光柵膜所能夠產(chǎn)生的最大相位延遲量之差所需要的厚度。
[0007]可選的，所述液晶層的厚度為進(jìn)行2D或3D顯示時(shí)所需要的最大相位延遲量的一半所需要的厚度。
[0008]可選的，在所述復(fù)合光柵膜和所述液晶層之間設(shè)置第一電極層，在所述液晶層和所述第二基板之間設(shè)置第二電極層。
[0009]可選的，所述第一基板為陣列基板或彩膜基板。
[0010]可選的，所述第一電極層為面狀電極，所述第二電極層為柵狀電極；或者所述第一電極層為柵狀電極，所述第二電極層為面狀電極。
[0011]可選的，所述復(fù)合光柵膜包括柱鏡光柵以及形成在所述柱鏡光柵上的平坦層。
[0012]可選的，所述柱鏡光柵包括多個(gè)平行排列的條狀凸面鏡單元。
[0013]第二方面，本發(fā)明還提供了一種顯示裝置，包括如上述的光柵裝置，以及與所述光柵裝置疊加在一起的顯示面板。
[0014]可選的，所述光柵裝置中的第一基板與所述顯示面板通過(guò)光學(xué)膠粘接，或者所述光柵裝置與所述顯示面板共用一片基板。
[0015]第三方面，本發(fā)明還提供了一種顯示裝置的驅(qū)動(dòng)方法，該方法用于驅(qū)動(dòng)上述的顯示裝置，所述驅(qū)動(dòng)方法包括:
[0016]在進(jìn)行3D顯示時(shí)，向所述顯示裝置的液晶層施加第一組驅(qū)動(dòng)電壓，使同一區(qū)域內(nèi)所述液晶層產(chǎn)生的相位延遲量與所述復(fù)合光柵膜產(chǎn)生的相位延遲量疊加為該區(qū)域所需要的相位延遲量，且從所述顯示裝置的一端至另一端疊加后的相位延遲量呈曲線變化；
[0017]在進(jìn)行2D顯示時(shí)，向所述液晶層施加第二組驅(qū)動(dòng)電壓，使同一區(qū)域內(nèi)所述液晶層產(chǎn)生的相位延遲量與所述復(fù)合光柵膜產(chǎn)生的相位延遲量的疊加為該區(qū)域所需要的相位延遲量，且所述顯示裝置各個(gè)區(qū)域的疊加后的相位延遲量均相同。
[0018]可選的，從所述顯示裝置的一端至另一端所述第一組驅(qū)動(dòng)電壓的變化情況與所述第二組驅(qū)動(dòng)電壓的變化情況相反，以使從所述顯示裝置的一端至另一端所述液晶層在進(jìn)行3D顯示時(shí)產(chǎn)生的相位延遲量的變化情況與在進(jìn)行2D顯示時(shí)產(chǎn)生的相位延遲量的變化情況相反。
[0019]由上述技術(shù)方案可知，本發(fā)明提供的一種光柵裝置、顯示裝置及其驅(qū)動(dòng)方法，通過(guò)在一基板與液晶層之間設(shè)置復(fù)合光柵膜，并將液晶層的厚度設(shè)置為進(jìn)行2D或3D顯示時(shí)所需要的最大相位延遲量與所述復(fù)合光柵膜所能夠產(chǎn)生的最大相位延遲量之差所需要的厚度，從而液晶層和復(fù)合光柵膜分別承擔(dān)一部分的相位延遲量，二者相位延遲量疊加后為進(jìn)行2D/3D顯示時(shí)對(duì)應(yīng)區(qū)域所需要的相位延遲量，實(shí)現(xiàn)2D/3D顯示，由于復(fù)合光柵膜承擔(dān)了一部分相位延遲量，因此液晶層的厚度變薄，從而提高了顯示裝置的響應(yīng)速度，并且將復(fù)合光柵膜設(shè)置在其中的一個(gè)基板與液晶層之間，從而使得液晶層與復(fù)合光柵膜之間僅包含一個(gè)電極層的厚度，減少了液晶層和復(fù)合光柵膜之間的縱向間隔，提高了顯示裝置的視覺(jué)效果。
【附圖說(shuō)明】
[0020]圖1為現(xiàn)有技術(shù)中顯示裝置進(jìn)行3D顯示時(shí)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0021]圖2為現(xiàn)有技術(shù)中顯示裝置進(jìn)行2D顯示時(shí)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0022]圖3為現(xiàn)有技術(shù)中光柵裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0023]圖4為本發(fā)明一實(shí)施例提供的光柵裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0024]圖5為本發(fā)明一實(shí)施例提供的顯示裝置在進(jìn)行3D顯示時(shí)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0025]圖6為本發(fā)明一實(shí)施例提供的顯示裝置在進(jìn)行3D顯示時(shí)相位延遲量隨位置變化圖；
[0026]圖7為本發(fā)明一實(shí)施例提供的顯示裝置在進(jìn)行2D顯示時(shí)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0027]圖8為本發(fā)明一實(shí)施例提供的顯示裝置在進(jìn)行2D顯示時(shí)相位延遲量隨位置變化圖；
[0028]其中附圖標(biāo)記說(shuō)明:
[0029]1、光柵裝置；2、光學(xué)膠；3、顯示面板；11、第一基板；12、第二基板；13、液晶層；14、第一電極層；15、第二電極層；16、復(fù)合光柵膜；161、柱鏡光柵；162、平坦層；31、第三基板。
【具體實(shí)施方式】
[0030]下面結(jié)合附圖，對(duì)發(fā)明的【具體實(shí)施方式】作進(jìn)一步描述。以下實(shí)施例僅用于更加清楚地說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)方案，而不能以此來(lái)限制本發(fā)明的保護(hù)范圍。
[0031]圖4示出了本發(fā)明實(shí)施例提供的光柵裝置的結(jié)構(gòu)示意圖，如圖4所示，該光柵裝置I包括:第一基板11、第二基板12、以及設(shè)置在第一基板11和第二基板12之間的液晶層13，還包括設(shè)置在第一基板11和液晶層13之間的復(fù)合光柵膜16 ;
[0032]其中，液晶層13的厚度為進(jìn)行2D或3D顯示時(shí)所需要的最大相位延遲量與復(fù)合光柵膜16所能夠產(chǎn)生的最大相位延遲量之差所需要的厚度。
[0033]上述復(fù)合光柵膜16對(duì)特定狀態(tài)的偏振光可以實(shí)現(xiàn)不同的相位延遲，即具備一定的透鏡功能。
[0034]本實(shí)施例中，復(fù)合光柵膜16各個(gè)區(qū)域能夠使光線產(chǎn)生的相位延遲量是不變的，液晶層13各個(gè)區(qū)域能夠使光線發(fā)生的相位延遲量是可以通過(guò)電壓的調(diào)控實(shí)現(xiàn)不同的變化，整個(gè)光柵裝置I能夠使光線產(chǎn)生的總的相位延遲量為液晶層13與復(fù)合光柵膜16相位延遲量的疊加結(jié)果。通過(guò)將液晶層13的厚度設(shè)置為進(jìn)行2D/3D顯示時(shí)所需要的最大相位延遲量與復(fù)合光柵膜16所能夠產(chǎn)生的最大相位延遲量之差所需要的厚度，能夠滿足進(jìn)行2D/3D顯示時(shí)對(duì)相位延遲量的需求。由于一部分延遲量被復(fù)合光柵膜16分擔(dān)，因此液晶層需要產(chǎn)生的相位延遲量有所減少，根據(jù)相位延遲量=ΔηΧ(1(其中，Δη為液晶的折射率，d為液晶層的厚度)，可以得到液晶層13所能夠產(chǎn)生的相位延遲量與其自身厚度成正比關(guān)系，因此本實(shí)施例中液晶層13的厚度能夠設(shè)置的更薄，從而解決了液晶層厚度大所引起的響應(yīng)速度慢、功耗大和制作工藝難度高的問(wèn)題。
[0035]本實(shí)施例中對(duì)液晶層13的厚度的設(shè)置原則為:假設(shè)某一區(qū)域需要產(chǎn)生的相位延遲量為A，復(fù)合光柵膜16在該區(qū)域能夠產(chǎn)生的相位延遲量為B，則液晶層13在該區(qū)域需要產(chǎn)生的相位延遲量為A-B，進(jìn)而需要液晶層13在該區(qū)域具有(A-B) / Δ η的厚度，當(dāng)A為需要產(chǎn)生最大相位延遲量時(shí)，(A-B)/An即為液晶層13實(shí)際所需要的盒厚。
[0036]需要說(shuō)明的是，若實(shí)際對(duì)顯示裝置的響應(yīng)速度、功耗和制作工藝難度的要求較高，則可令復(fù)合光柵膜16多分擔(dān)相位延遲量，液晶層13少分擔(dān)相位延遲量，即復(fù)合光柵膜16選擇能夠產(chǎn)生更大相位延遲量的類型，液晶層13的厚度設(shè)計(jì)的更??；若實(shí)際對(duì)2D/3D顯示效果的要求較高，則可令液晶層13多分擔(dān)相位延遲量，復(fù)合光柵膜16少分擔(dān)相位延遲量，即液晶層13的厚度設(shè)計(jì)僅適度減薄，復(fù)合光柵膜16選擇能夠產(chǎn)生較小相位延遲量的類型。優(yōu)選的，可將液晶層13的厚度為進(jìn)行2D或3D顯示時(shí)所需要的最大相位延遲量的一半所需要的厚度。即液晶層13和復(fù)合光柵膜16各分擔(dān)一半的相位延遲量，從而既保證較好的2D/3D的顯示效果，又在一定程度上提高了裝置的響應(yīng)速度，減小了功耗和制作工藝難度。
[0037]本實(shí)施例中所提供的光柵裝置I中的復(fù)合光柵膜16和液晶層13之間設(shè)置第一電極層14，在液晶層13和第二基板12之間設(shè)置第二電極層15。通過(guò)向第一電極層14和第二電極層15施加不同的電壓，使兩者之間產(chǎn)生電壓差，能夠使液晶層13中的液晶分子發(fā)生偏轉(zhuǎn)，從而使經(jīng)過(guò)的光線產(chǎn)生相位延遲，此時(shí)，若液晶層13的不同區(qū)域具有不同的電壓差，則不同區(qū)域的液晶分子具有不同的偏轉(zhuǎn)情況，從而不同區(qū)域能夠使光線發(fā)生的相位延遲量也不同。
[0038]可理解的是，在第一電極層14和液晶層13以及第二電極層15與液晶層13之間均沉積有PI取向?qū)?，該P(yáng)I取向?qū)佑糜谑挂壕觾?nèi)的液晶具有一定的取向。
[0039]上述第一基板11可以為陣列基板或彩膜基板，也就是說(shuō)，上述復(fù)合光柵膜16可以設(shè)置在陣列基板與液晶層13之間，也可以設(shè)置在彩膜基板與液晶層之間，本實(shí)施例中均是以復(fù)合光柵膜設(shè)置在陣列基板與液晶層13之間進(jìn)行說(shuō)明的，當(dāng)復(fù)合光柵膜16位于彩膜基板與液晶層13之間時(shí)，同樣能夠?qū)崿F(xiàn)本實(shí)施例的效果，只是在于復(fù)合光柵膜16設(shè)置的位置不同，本實(shí)施例不再對(duì)復(fù)合光柵膜16位于彩膜基板和液晶層13之間的結(jié)構(gòu)進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。
[0040]在具體應(yīng)用中，設(shè)置在復(fù)合光柵膜16和液晶層13之間的第一電極層14為面狀電極，設(shè)置在液晶層13和第二基板12之間的第二電極層15為柵狀電極；或者第一電極層14為柵狀電極，所述第二電極層15為面狀電極。對(duì)于面狀電極可施加同一個(gè)電壓作為公共電壓，對(duì)于柵狀電極可向各個(gè)柵狀電極分別施加相同或不同的電