本發(fā)明涉及平板顯示技術領域，尤其涉及基于電光柵的可進行三維顯示的屏幕裝置。

背景技術：

隨著科技的發(fā)展，人們對顯示的要求也越來越高。人們最終的期望是能夠模擬現(xiàn)實，實現(xiàn)三維顯示。經(jīng)過多年的研究，三維顯示技術已經(jīng)有了一定的發(fā)展。目前主流的兩種三維顯示技術為眼鏡式三維顯示技術和裸眼式三維顯示技術。

眼鏡式三維顯示的原理是利用人雙眼的視角差和會聚功能制作的可產(chǎn)生立體效果的電影。立體電影就是用兩個鏡頭如人眼那樣的拍攝裝置，拍攝下景物的雙視點圖像。再通過兩臺放映機，把兩個視點的圖像同步放映，使這略有差別的兩幅圖像顯示在銀幕上，這時如果用眼睛直接觀看，看到的畫面是重疊的，有些模糊不清，要看到立體影像，就要采取措施，使左眼只看到左圖像，右眼只看到右圖像，如在每架放影機前各裝一塊方向相反的偏振片，它的作用相當于起偏器，從放映機射出的光通過偏振片后，就成了偏振光，左右兩架放映機前的偏振片的偏振方向互相垂直，因而產(chǎn)生的兩束偏振光的偏振方向也互相垂直，這兩束偏振光投射到銀幕上再反射到觀眾處，偏振光方向不改變，觀眾使用對應上述的偏振光的偏振眼鏡觀看，即左眼只能看到左機映出的畫面，右眼只能看到右機映出的畫面，這樣就會看到立體景像，這就是立體電影的原理。

在電影院中采用彩色眼鏡法。彩色眼鏡法是把左右兩個視角拍攝的兩個影像，分別以紅色和青(或綠)色重疊印到同一畫面上，制成一條電影膠片。放映時可用一般放映設備，但觀眾需戴一片為紅另一片為青(或綠)色的眼鏡。使通過紅鏡片的眼睛只能看到紅色影像，通過青色鏡片的眼睛只能看到青色影像。此法的缺點是觀眾兩眼色覺不平衡，容易疲勞。

由于眼鏡式/頭盔式三維顯示技術使得觀看者不得不佩戴額外的器件如眼鏡或者頭盔，這使得它的應用受到了一定的限制性。而且，這種三維顯示會造成畫面閃爍、亮度大大折扣等問題，容易造成眼睛疲勞。

于是人們開始著重發(fā)展不需要戴眼鏡/頭盔的裸眼三維顯示技術，這一技術主要基于現(xiàn)有的平板顯示系統(tǒng)，通過結合水平的雙眼視差和運動視差，以及在現(xiàn)有的平板顯示系統(tǒng)上外加一些光調(diào)制裝置，可以讓人不戴眼鏡即能有立體視覺的感受。

目前主流的裸眼3D技術有：裸眼3D技術手段有：狹縫式液晶光柵、柱狀棱鏡、指向光源。1、狹縫式液晶光柵。這種技術原理是在屏幕前加了一個狹縫式光柵之后，應該由左眼看到的圖像顯示在液晶屏上時，不透明的條紋會遮擋右眼；同理，應該由右眼看到的圖像顯示在液晶屏上時，不透明的條紋會遮擋左眼，通過將左眼和右眼的可視畫面分開，使觀者看到3D影像。2、柱狀棱鏡這種技術原理是通過透鏡的折射原理，將左右眼對應的像素點分別投射在左右眼中，實現(xiàn)圖像分離。3、指向光源，簡單說來就是精確控制兩組屏幕分別向左右眼投射圖像。

但是目前顯示設備既有二維顯示的需要，也有裸眼3D顯示的需要，如何采用一種結構方便的在二維顯示和裸眼3D顯示之間進行切換。以及，在移動設備上通常會橫屏顯示或者豎屏顯示，而光屏障式3D技術通常只能保證一個方向上的裸眼3D顯示效果，并沒有辦法能保證其在橫屏顯示時具有裸眼3D顯示效果或者在豎屏顯示時具有裸眼3D顯示效果。

技術實現(xiàn)要素：

以下給出一個或多個方面的簡要概述以提供對這些方面的基本理解。此概述不是所有構想到的方面的詳盡綜覽，并且既非旨在指認出所有方面的關鍵性或決定性要素亦非試圖界定任何或所有方面的范圍。其唯一的目的是要以簡化形式給出一個或多個方面的一些概念以為稍后給出的更加詳細的描述之序。

本發(fā)明的目的在于解決上述問題，提供了一種縱向/橫向可翻轉的液晶光柵屏的裝置，可安裝于傳統(tǒng)的二維顯示設備上，可使其實現(xiàn)二維和裸眼三維兩種顯示模式，此外在裸眼三維模式下，也支持設備橫向和豎向兩個顯示方向上的自由切換。

本發(fā)明的技術方案為：本發(fā)明揭示了一種縱向/橫向可翻轉的液晶光柵屏的裝置，其特征在于，裝置中設有液晶層，在液晶層的第一面依次設置第一取向膜、第一電極層、第一襯底、第一偏振片，在液晶層的第二面依次設置第二取向膜、第二電極層、第二襯底、第二偏振片，液晶光柵屏的正電極和負電極分別制備在第一電極層、第二電極層上，其中正電極和負電極均為相互平行的多個條狀透明電極條，且組成正電極的條狀透明電極條的方向和組成負電極的條狀透明電極條的方向相互垂直。

根據(jù)本發(fā)明的縱向/橫向可翻轉的液晶光柵屏的裝置的一實施例，正電極的條狀透明電極條沿液晶層的縱向分布，其中的偶數(shù)列由第一列控制電極并聯(lián)在一起，奇數(shù)列由第二列控制電極并聯(lián)在一起。

根據(jù)本發(fā)明的縱向/橫向可翻轉的液晶光柵屏的裝置的一實施例，負電極的條狀透明電極條沿液晶層的橫向分布，其中偶數(shù)行由第一行控制電極并聯(lián)在一起，奇數(shù)行由第二行控制電極并聯(lián)在一起。

根據(jù)本發(fā)明的縱向/橫向可翻轉的液晶光柵屏的裝置的一實施例，通過對第一列控制電極、第二列控制電極、第一行控制電極、第二行控制電極的信號控制，控制液晶光柵屏在二維顯示、橫向裸眼三維顯示、縱向裸眼三維顯示這三種模式之間的切換。

根據(jù)本發(fā)明的縱向/橫向可翻轉的液晶光柵屏的裝置的一實施例，當?shù)谝涣锌刂齐姌O、第二列控制電極與第一行控制電極、第二行控制電極的信號相同時，液晶層兩面的全部正負電極條均存在電壓差，液晶光柵屏全透明并處于二維顯示模式。

根據(jù)本發(fā)明的縱向/橫向可翻轉的液晶光柵屏的裝置的一實施例，當?shù)谝涣锌刂齐姌O、第二列控制電極與第一行控制電極的信號相同且第一列控制電極、第二列控制電極與第二行控制電極的信號相反，液晶層兩面的局部正負電極條存在電壓差而形成光柵，液晶光柵屏處于橫向裸眼三維顯示模式。

根據(jù)本發(fā)明的縱向/橫向可翻轉的液晶光柵屏的裝置的一實施例，當?shù)谝恍锌刂齐姌O、第二行控制電極與第一列控制電極的信號相同且第一行控制電極、第二行控制電極與第二列控制電極的信號相反，液晶層兩面的局部正負電極條存在電壓差而形成光柵，液晶光柵屏處于縱向裸眼三維顯示模式。

本發(fā)明對比現(xiàn)有技術有如下的有益效果：本發(fā)明通過對列控制電極和行控制電極的信號的控制，使得局部液晶兩端存在電壓差而形成光柵效果，由于光柵效果是基于電信號來控制的，因此便于在顯示設備上既能夠顯示二維效果也能夠顯示裸眼三維效果，也可以兼容移動手持設備并支持橫屏和豎屏的兩種使用方向上的裸眼三維效果，有利于裸眼三維顯示技術的推廣化和市場化。

附圖說明

圖1示出了本發(fā)明的縱向/橫向可翻轉的液晶光柵屏的裝置的一個實施例的結構圖。

圖2A示出了本發(fā)明的上電極層的透明電極圖形的示意圖。

圖2B示出了本發(fā)明的下電極層的透明電極圖形的示意圖。

圖3A示出了本發(fā)明的二維顯示模式的液晶光柵效果圖。

圖3B示出了本發(fā)明的橫向裸眼三維模式的液晶光柵效果圖。

圖3C示出了本發(fā)明的縱向裸眼三維模式的液晶光柵效果圖。

具體實施方式

在結合以下附圖閱讀本公開的實施例的詳細描述之后，能夠更好地理解本發(fā)明的上述特征和優(yōu)點。在附圖中，各組件不一定是按比例繪制，并且具有類似的相關特性或特征的組件可能具有相同或相近的附圖標記。

圖1示出了本發(fā)明的縱向/橫向可翻轉的液晶光柵屏的裝置的一個實施例的結構。本實施例的裝置中有液晶層1、在液晶層的上方依次設置上取向膜2、上電極層3、上襯底4、上偏振片5，而在液晶層的下方依次設置下取向膜6、下電極層7、下襯底8、下偏振片9。其中上、下方向僅僅是為了說明方便，實際上兩者是可以互換的。

液晶的正電極制備在上電極層3上，負電極制備在下電極層7上。正電極和負電極均為相互平行的條狀透明電極條，且組成正電極的條狀透明電極條的方向和組成負電極的條狀透明電極條的方向相互垂直。

對于電極層上的各個電極條的分布情況如圖2A和2B所示。如圖2A，正電極的條狀透明電極條沿液晶層的縱向分布，其中的偶數(shù)列由第一列控制電極11并聯(lián)在一起，奇數(shù)列由第二列控制電極12并聯(lián)在一起。如圖2B，負電極的條狀透明電極條沿液晶層的橫向分布，其中偶數(shù)行由第一行控制電極21并聯(lián)在一起，奇數(shù)行由第二行控制電極22并聯(lián)在一起。

在本發(fā)明中，通過對第一列控制電極11、第二列控制電極12、第一行控制電極21、第二行控制電極22的信號控制，控制液晶光柵屏在二維顯示、橫向裸眼三維顯示、縱向裸眼三維顯示這三種模式之間的切換。

具體而言，當?shù)谝涣锌刂齐姌O11、第二列控制電極12與第一行控制電極21、第二行控制電極22的信號相同時，液晶層1兩面的全部正負電極條均存在電壓差，液晶光柵屏如圖3A所示全透明，此時處于二維顯示模式。

當?shù)谝涣锌刂齐姌O11、第二列控制電極12與第一行控制電極21的信號相同且第一列控制電極11、第二列控制電極12與第二行控制電極22的信號相反，液晶層1兩面的局部正負電極條存在電壓差而形成如圖3B所示的光柵效果，液晶光柵屏處于橫向裸眼三維顯示模式。

當?shù)谝恍锌刂齐姌O11、第二行控制電極12與第一列控制電極21的信號相同且第一行控制電極11、第二行控制電極12與第二列控制電極22的信號相反，液晶層1兩面的局部正負電極條存在電壓差而形成如圖3C所示的光柵效果，液晶光柵屏處于縱向裸眼三維顯示模式。

如圖3A所示，液晶光柵屏全透明，顯示屏表面未形成光柵，觀看時左右眼圖像一致，此時處于二維顯示模式。

如圖3B所示，液晶光柵屏局部不透光，形成與短邊平行的狹縫光柵，將顯示屏橫向擺放時，狹縫與兩眼連線垂直，左眼觀看時狹縫遮擋住右眼視圖，右眼觀看時狹縫遮擋住左眼視圖，左右眼視圖被狹縫光柵分離開，形成視差，產(chǎn)生立體效果，即能形成橫向三維顯示。

如圖3C所示，液晶光柵屏局部不透光，形成與長邊平行的狹縫光柵，將顯示屏豎向擺放時，狹縫與兩眼連線垂直，左眼觀看時狹縫遮擋住右眼視圖，右眼觀看時狹縫遮擋住左眼視圖，左右眼視圖被狹縫光柵分離開，形成視差，產(chǎn)生立體效果，即能形成豎向三維顯示。

提供對本公開的先前描述是為使得本領域任何技術人員皆能夠制作或使用本公開。對本公開的各種修改對本領域技術人員來說都將是顯而易見的，且本文中所定義的普適原理可被應用到其他變體而不會脫離本公開的精神或范圍。由此，本公開并非旨在被限定于本文中所描述的示例和設計，而是應被授予與本文中所公開的原理和新穎性特征相一致的最廣范圍。