本發(fā)明屬于顯像設(shè)備領(lǐng)域，偏光技術(shù)，尤其是一種基于TFT液晶技術(shù)的層疊式彩色3D顯示器。

背景技術(shù)：

液晶顯示器已有近40年發(fā)展史。目前的液晶顯示器已經(jīng)能實現(xiàn)3D顯示效果，但無論哪種3D顯示技術(shù)，都是基于雙眼效應(yīng)而開發(fā)，即令觀察者的雙眼分別得到兩個不同的二維畫面，從而得到立體的觀看體驗。因此，要想觀看到具有3D效果的影像，都需要觀察者佩戴特制的眼鏡。而裸眼3D技術(shù)能夠避免佩戴式的輔助設(shè)備，但觀察角度及距離都受到很大限制，用戶體驗遠不如前者。而且，偏光式3D顯示器的每一幀畫面，只能讓左右眼分別得到顯示器一半的像素數(shù)，分辨率和畫面亮度大打折扣；快門式3D顯示器對畫面刷新率的需求較高，左右眼分別得到一半的刷新率，容易造成視覺疲勞。而裸眼3D技術(shù)能夠避免佩戴式的輔助設(shè)備，但觀察角度及距離都受到很大限制，用戶體驗更遜于前者。

現(xiàn)有技術(shù)中，大多以“TN”或“STN”液晶技術(shù)為基礎(chǔ)。目前僅應(yīng)用于低端的電子設(shè)備上，如電子表或計算器，這種技術(shù)僅能顯示單色的像素點，不能顯示彩色圖像。

經(jīng)檢索，發(fā)現(xiàn)一篇與本發(fā)明申請內(nèi)容相關(guān)的專利文獻，公開號為CN204143075U的中國專利提供了一種3DTFT液晶顯示器，包括從上至下依次層疊設(shè)置的光柵式3D液晶顯示器，光學膠層和TFT液晶顯示器，光柵式3D液晶顯示器包括從上至下依次層疊設(shè)置的上光學玻璃、中間的液晶及四周框膠層，下光學玻璃以及聯(lián)接用的FPC，TFT液晶顯示器由上偏光片，上濾色板基板,中間的TFT液晶及四周框膠層，下TFT基板，下偏光片，TFTDRIVERIC,FPC和背光源組成。該TFT液晶顯示器模組具有結(jié)構(gòu)簡單、重量輕、厚度薄、產(chǎn)品集成度高、耐沖擊、耐振動、透光度高、裸眼可視3D，加工工序少的優(yōu)點，屬前述裸眼3D技術(shù)。

經(jīng)對比，本發(fā)明專利申請在背光結(jié)構(gòu)上與上述專利文獻有較大不同。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)不足，提供一種結(jié)構(gòu)清晰、具有較好的色彩呈現(xiàn)度的基于TFT液晶技術(shù)的層疊式彩色3D顯示器。

本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：

一種基于TFT液晶技術(shù)的層疊式彩色3D顯示器，該顯示器為層疊屏，其中層狀結(jié)構(gòu)包括上偏光層、顯示體以及復(fù)合偏振光源，其中顯示體上方設(shè)置上偏光層，顯示體下方設(shè)置可形成復(fù)合偏振光的偏振光源。

而且，所述偏振光源包括平面光源、復(fù)合偏振片，平面光源可由均勻分布的白色點光源或條狀光源組成，位于復(fù)合偏振片下方，復(fù)合偏振片為有序排列的紅、綠、藍三色偏振片拼接而成，且三種顏色偏振片的偏振方向各不同。

而且，所述偏振光源包括復(fù)合偏振光發(fā)射腔，所述復(fù)合偏振光發(fā)射腔位于顯示層下方，復(fù)合偏振光發(fā)射腔內(nèi)鋪設(shè)有具有偏振光反射能力的材料，復(fù)合偏振光發(fā)射腔內(nèi)圓周間隔均布設(shè)置有三組LED光源，三組LED光源分別為紅色、綠色以及藍色光源，在每組LED光源的前端上均安裝有偏振片。

而且，所述上偏光層為窄視域偏光片，所述窄視域偏光片具有如下特性：當偏振光的偏振方向與窄視域偏光片方向軸夾角為60°-120°以內(nèi)時，透射光強為0。

而且，所屬顯示體為多個疊加的顯示層組成。

而且，所述顯示層為層狀結(jié)構(gòu)，包括液晶層、上配向膜、下配向膜、基電極、TFT膜以及透明層，液晶層的上表面設(shè)置上配向膜，液晶層的下表面設(shè)置下配向膜，上配向膜上表面設(shè)置基電極，下配向膜下方設(shè)置TFT膜，TFT膜上設(shè)置有場效應(yīng)管，在基電極上表面以及TFT下表面上均設(shè)置有透明層。

而且，所述液晶層所用液晶材料為Nn型負性液晶材料。

而且，所述上配向膜的配向方向與上偏光層的方向軸一致。

而且，所述下配向膜以紅、綠、藍三種不同顏色像素分成三個配向方向，并分別與復(fù)合偏振片相應(yīng)顏色的偏振方向一致。

本發(fā)明優(yōu)點和積極效果為：

1、本發(fā)明提供的基于TFT液晶技術(shù)的層疊式彩色3D顯示器將偏光技術(shù)與TFT屏有效結(jié)合，替代了原來的TN或STN液晶技術(shù)，在顯示速度、對比度、控制精度等方面均有了明顯的提升。

2、本發(fā)明提供的基于TFT液晶技術(shù)的層疊式彩色3D顯示器使用了全新的背光結(jié)構(gòu)，實現(xiàn)層疊屏的彩色顯示功能，新的背光將由三種不同的偏振光來組成，然后通過液晶層的篩選，和上偏光層的檢偏，對觀察者呈現(xiàn)出不同的顏色，具體原理會在后面做出詳細描述。

3、本發(fā)明提供的基于TFT液晶技術(shù)的層疊式彩色3D顯示器還可以采用“窄視域偏光片”。當偏振光的偏振方向與窄視域偏光片方向軸夾角為60°-120°以內(nèi)時，透射光強為0。使用此偏光片的目的在于過濾掉更多“復(fù)合偏振光”中的雜色，使各像素點呈現(xiàn)的色彩更加純凈。

附圖說明

圖1為本發(fā)明實施例1的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明實施例1中復(fù)合偏振片的層面結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為本發(fā)明中顯示體的層狀結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4為本發(fā)明實施例2的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5為本發(fā)明實施例2中復(fù)合偏振發(fā)光腔的結(jié)構(gòu)示意圖(俯視)。

具體實施方式

下面通過附圖結(jié)合具體實施例對本發(fā)明作進一步詳述，以下實施例只是描述性的，不是限定性的，不能以此限定本發(fā)明的保護范圍。

實施例1

一種基于TFT液晶技術(shù)的層疊式彩色3D顯示器，該顯示器為層疊屏，其中層狀結(jié)構(gòu)包括上偏光層1、顯示體2以及復(fù)合偏振光源。其中顯示體由50個顯示層疊加組成，顯示體上方設(shè)置上偏光層，顯示體下方設(shè)置復(fù)合偏振光源，所述光源由均勻的平面光源14作為光源，結(jié)合復(fù)合偏振片13的偏振結(jié)構(gòu)輸出復(fù)合偏振光。

其結(jié)構(gòu)為：

在平面光源上方顯示體的下方設(shè)置有復(fù)合偏振片，均勻的平面光源位于復(fù)合偏振片下方作為光源輸出，光線自下而上通過復(fù)合偏振片，復(fù)合偏振片可將均勻平面白光分為紅綠藍三色，且?guī)в衅窆δ?，其示意圖見圖2，其中三個不同圖樣的方格分別表示為紅綠藍三色，復(fù)合偏振片上所有紅色區(qū)域偏振方向均為0°，藍色區(qū)域偏振方向均為60°，綠色區(qū)域偏振方向均為120°。當復(fù)合偏振光源打開時，應(yīng)有三種帶有不同偏振方向、不同顏色的偏振光均勻射出，但此時用肉眼觀看，無法分辨偏振方向，視野中應(yīng)為三色均勻混合得到的純白光，即上述“復(fù)合偏振光”。若此時用另一塊偏振片放在觀察者前進行檢偏，則可看到不同角度下的彩色光線，例如：當檢偏偏光片成120°放置時，觀察者將看到整個光源呈現(xiàn)藍色；當檢偏偏光片成90°放置時，觀察者將看到整個光源呈現(xiàn)紅色，以此類推。

上偏光層為窄視域偏光片，該窄視域偏光片的偏振方向為0°，閾值域為60°，即：當偏振光的偏振方向與窄視域偏光片方向軸夾角為60°-120°以內(nèi)時，透射光強為0。使用此偏光片的目的在于過濾掉更多復(fù)合偏振光中的雜色，使各像素點呈現(xiàn)的色彩更加純凈。

上述顯示體2由50個顯示層疊加而成，顯示層為層狀結(jié)構(gòu)，包括液晶層9、上配向膜8、下配向膜10、基電極7、TFT膜11以及透明層6，液晶層的上表面設(shè)置上配向膜，液晶層的下表面設(shè)置下配向膜，上配向膜上表面設(shè)置基電極，下配向膜下方設(shè)置TFT膜，TFT膜上設(shè)置有場效應(yīng)管，在基電極上表面以及TFT下表面上均設(shè)置有透明層，液晶層所用液晶材料為Nn型負性液晶材料，上配向膜的配向方向與上偏光層的方向軸一致，下配向膜的配向方向分為紅、綠、藍三種不同顏色像素，并分別與復(fù)合偏振片的相應(yīng)顏色的偏光方向一致，以俯視右側(cè)為0°初始方向，逆時針為正向角度增量，紅色像素配向方向為0°，藍色像素配向方向為60°，綠色像素配向方向為120°，TFT膜為單個像素的控制層，其上所載有的場效應(yīng)管12(或其他TFT元件)能夠獨立的控制每個對應(yīng)液晶區(qū)域的明暗程度。

當“復(fù)合偏振光”到達顯示體時，顯示層中包含的液晶像素可根據(jù)信號進行偏轉(zhuǎn)。當信號控制藍色液晶像素(A)偏轉(zhuǎn)時，經(jīng)過此像素的“復(fù)合偏振光”將整體逆時針旋轉(zhuǎn)120°；另一綠色液晶像素(B)接到控制信號偏轉(zhuǎn)時，“復(fù)合偏振光”將整體逆時針旋轉(zhuǎn)60°。光線繼續(xù)向上傳播，經(jīng)過頂端的上偏光層檢偏后，A像素點將呈現(xiàn)藍色，而B像素點將呈現(xiàn)綠色。其他顏色以此類推。

在顯示體與符合偏振片之間設(shè)置有一集光片3，用于增加亮度。

實施例2

本實施例與實施例1在偏光層、顯示體的結(jié)構(gòu)以及設(shè)置方式均相同，不同點是將“均勻的平面光源14作為光源，結(jié)合復(fù)合偏振片的偏振結(jié)構(gòu)”替換為“復(fù)合偏振光發(fā)射腔內(nèi)的紅綠藍三組LED光源結(jié)合偏振片的結(jié)構(gòu)輸出復(fù)合偏振光”的方式輸出復(fù)合偏振光。

其結(jié)構(gòu)為：

在顯示體下方設(shè)置復(fù)合偏振光發(fā)射腔，顯示體以及復(fù)合偏振光發(fā)射腔之間還可以設(shè)置有一集光片，復(fù)合偏振光發(fā)射腔內(nèi)鋪設(shè)有具有偏振光反射能力的材料(通常是采用漫反射率較好的磨砂金屬材料)，復(fù)合偏振光發(fā)射腔內(nèi)圓周間隔均布設(shè)置有三組LED光源4，三組LED光源分別為紅色、綠色以及藍色光源，在每組LED光源的前端上均安裝有方向不同的偏振片，當三組光源同時開啟時，在復(fù)合偏振光反射腔中應(yīng)有三種帶有不同角度的偏振光均勻射出，即前述“復(fù)合偏振光”。

以上實施方案，每個像素點均可獨立顯示某種指定顏色，實現(xiàn)在層疊式3D液晶顯示器中的全色譜顯示功能。

盡管為說明目的公開了本發(fā)明的實施例和附圖，但是本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以理解：在不脫離本發(fā)明及所附權(quán)利要求的精神和范圍內(nèi)，各種替換、變化和修改都是可能的，因此，本發(fā)明的范圍不局限于實施例和附圖所公開的內(nèi)容。