光柵層上部填充的裸眼3D顯示面板及其顯示器的製作方法

2023-12-10 01:23:21 3

本實用新型涉及顯示技術領域，具體而言，涉及一種光柵層上部填充的裸眼3D顯示面板及其顯示器。

背景技術：

隨著顯示技術的發展，立體顯示的應用越來越廣泛，越來越多的顯示屏上開始整合裸眼3D顯示。

裸眼3D顯示的基本原理是利用遮擋、折射等引導部分光線的方法，使雙眼看到兩幅具有視差信息的畫面，從而產生立體視覺的效果。裸眼3D顯示屏中通常在液晶顯示屏的出光面設置光柵，如柱狀透鏡光柵，利用光柵的分光作用將以特定方式處理的具有視差信息的兩幅圖案分別投射到人的左右眼，分別在左右眼視網膜上形成圖像，再經過大腦系統處理形成立體視覺。

然而，現有的光柵出光面凹凸不平，不易清理，而且在長期使用的過程中，凹陷處會因為靜電吸附一些灰塵，影響屏幕的清晰度和畫面顯示質量。

技術實現要素：

有鑑於此，本實用新型實施例的目的在於提供一種光柵層上部填充的裸眼3D顯示面板及其顯示器，以解決現有的光柵出光面凹凸不平，不易清理，容易積聚灰塵的問題。

第一方面，本實用新型實施例提供了一種光柵層上部填充的裸眼3D顯示面板，包括填充層、光柵層、2D顯示層和觸摸控制層，所述光柵層與所述2D顯示層相對設置，位於所述2D顯示層的出光面；

所述光柵層遠離所述2D顯示層的一面由多個向外凸起的弧面平滑連接而成，所述填充層覆蓋在所述光柵層遠離所述2D顯示層的一面，與每個所述弧面相貼合；

所述填充層遠離所述光柵層的表面為平面或者曲面，所述光柵層的折射率大於所述填充層的折射率；

所述觸摸控制層與所述填充層相對設置，位於所述填充層遠離所述光柵層的一側，用於提供觸摸控制功能。

結合第一方面，本實用新型實施例提供了第一方面第一種可能的實施方式，其中，所述光柵層包括多個平行排列的柱狀透鏡，每個所述柱狀透鏡均具有所述弧面。

結合第一方面，本實用新型實施例提供了第一方面第二種可能的實施方式，其中，所述光柵層包括多個陣列排列的微透鏡，每個所述微透鏡均具有所述弧面。

結合第一方面上述的實施方式，本實用新型實施例提供了第一方面第三種可能的實施方式，其中，所述光柵層的折射率與所述填充層的折射率的差值在0.1以上，且在1以下。

結合第一方面第三種可能的實施方式，本實用新型實施例提供了第一方面第四種可能的實施方式，其中，所述光柵層的折射率與所述填充層的折射率的差值為0.2或者0.8。

結合第一方面上述的實施方式，本實用新型實施例提供了第一方面第五種可能的實施方式，其中，所述填充層中最薄處的厚度與所述光柵層中最厚處的厚度的比值在0.65以下。

結合第一方面，本實用新型實施例提供了第一方面第六種可能的實施方式，其中，還包括第一透光層和第二透光層，所述第一透光層覆蓋在所述填充層遠離所述光柵層的表面，所述第二透光層與所述2D顯示層相對設置，位於所述光柵層與所述2D顯示層之間。

結合第一方面第六種可能的實施方式，本實用新型實施例提供了第一方面第七種可能的實施方式，其中，還包括防靜電層，所述觸摸控制層覆蓋在所述第一透光層遠離所述填充層的表面，所述防靜電層覆蓋在所述觸摸控制層遠離所述第一透光層的表面。

第二方面，本實用新型實施例提供了一種光柵層上部填充的裸眼3D顯示器，包括如上述第一方面及其任一種實施方式所述的顯示面板，還包括基板和主控電路板，所述基板設置於所述2D顯示層的背光面，所述主控電路板與所述2D顯示層連接，用於控制所述2D顯示層顯示圖像。

結合第二方面，本實用新型實施例提供了第二方面第一種可能的實施方式，其中，所述主控電路板包括電源模塊、顯示控制模塊和無線通信模塊，所述電源模塊分別與所述無線通信模塊和所述顯示控制模塊電連接，所述顯示控制模塊與所述2D顯示層電連接。

本實用新型實施例中，顯示面板包括填充層、光柵層、2D顯示層和觸摸控制層，2D顯示層用於顯示2D圖像，光柵層用於分光，填充層覆蓋在光柵層遠離2D顯示層的表面，與光柵層的每個弧面相貼合，觸摸控制層用於向用戶提供觸摸控制功能。由於填充層遠離光柵層的表面為平面或者曲面，且填充層覆蓋在光柵層遠離2D顯示層的表面，與光柵層的每個弧面相貼合，因此本實用新型實施例中的光柵層上部填充的裸眼3D顯示面板及其顯示器解決了光柵出光面凹凸不平，不易清理，容易積聚灰塵的問題，且本實用新型實施例中的顯示面板和顯示器表面平整，易於打理，不會因為灰塵積聚而影響屏幕的清晰度和畫面顯示質量。

為使本實用新型的上述目的、特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉較佳實施例，並配合所附附圖，作詳細說明如下。

附圖說明

為了更清楚地說明本實用新型實施例的技術方案，下面將對實施例中所需要使用的附圖作簡單地介紹，應當理解，以下附圖僅示出了本實用新型的某些實施例，因此不應被看作是對範圍的限定，對於本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他相關的附圖。

圖1為本實用新型實施例提供的光柵層上部填充的裸眼3D顯示面板的第一種剖面示意圖；

圖2為本實用新型實施例提供的光柵層第一種的結構示意圖；

圖3為本實用新型實施例提供的光柵層第二種的結構示意圖；

圖4為本實用新型實施例提供的光柵層上部填充的裸眼3D顯示面板的第二種剖面示意圖；

圖5為本實用新型實施例提供的主控電路板的模塊組成示意圖。

附圖標記：

填充層100、光柵層200、2D顯示層300；

柱狀透鏡201、微透鏡202；

第一透光層400、第二透光層500；

觸摸控制層600、防靜電層700、主控電路板800；

電源模塊801、顯示控制模塊802、無線通信模塊803。

具體實施方式

為使本實用新型實施例的目的、技術方案和優點更加清楚，下面將結合本實用新型實施例中附圖，對本實用新型實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例。通常在此處附圖中描述和示出的本實用新型實施例的組件可以以各種不同的配置來布置和設計。因此，以下對在附圖中提供的本實用新型的實施例的詳細描述並非旨在限制要求保護的本實用新型的範圍，而是僅僅表示本實用新型的選定實施例。基於本實用新型的實施例，本領域技術人員在沒有做出創造性勞動的前提下所獲得的所有其他實施例，都屬於本實用新型保護的範圍。

考慮到現有的光柵出光面凹凸不平，不易清理，容易積聚灰塵的問題，本實用新型實施例提供了一種光柵層上部填充的裸眼3D顯示面板及其顯示器，下面結合附圖進行說明。

需要說明的是，本實施例中所採用的「以上」、「以下」均包括本身的值，即為大於等於、小於等於的意思。

圖1為本實用新型實施例提供的光柵層上部填充的裸眼3D顯示面板的第一種剖面示意圖，如圖1所示，該顯示面板包括填充層100、光柵層200、2D顯示層300和觸摸控制層600，光柵層200與2D顯示層300相對設置，位於2D顯示層300的出光面；

光柵層200遠離2D顯示層300的一面由多個向外凸起的弧面平滑連接而成，填充層100覆蓋在光柵層200遠離2D顯示層300的一面，與每個弧面相貼合；

填充層100遠離光柵層200的表面為平面或者曲面(圖1中以平面為例表示)，光柵層200的折射率大於填充層100的折射率；

觸摸控制層600與填充層100相對設置，位於填充層100遠離光柵層200的一側，用於提供觸摸控制功能。

本實用新型實施例中，顯示面板包括填充層100、光柵層200、2D顯示層300和觸摸控制層600，2D顯示層300用於顯示2D圖像，光柵層200用於分光，填充層100覆蓋在光柵層200遠離2D顯示層300的表面，與光柵層200的每個弧面相貼合，觸摸控制層600用於向用戶提供觸摸控制功能。由於填充層100遠離光柵層200的表面為平面或者曲面，且填充層100覆蓋在光柵層200遠離2D顯示層300的表面，與光柵層200的每個弧面相貼合，因此本實用新型實施例中的顯示面板解決了光柵出光面凹凸不平，不易清理，容易積聚灰塵的問題，且本實用新型實施例中的顯示面板表面平整，易於打理，不會因為灰塵積聚而影響屏幕的清晰度和畫面顯示質量。

進一步地，基於如圖1所示的面板結構，本實施例中的顯示面板具有裸眼3D顯示效果和觸摸控制功能。

現有技術中，為了避免光柵出光面凹凸不平，不易清理，容易積聚灰塵的問題，還會對光柵的出光面直接做貼膜處理，然而，屏幕貼膜後容易削弱屏幕亮度，加重視覺疲憊，貼膜後發生光線折射，晶狀體凸度加大，特別是當貼膜後的屏幕應用到電腦、手機等日常電子設備中時，日積月累，貼膜屏幕容易對用戶的視覺造成影響。

本實用新型實施例中，採用填充的方式保證屏幕表面光滑平整，並設置光柵層200的折射率大於填充層100的折射率，能夠保證光路正常傳播，保證顯示面板的3D顯示效果，從而在避免視覺危害的同時起到屏幕不容易積聚灰塵，易於清理的效果。

本實用新型實施例中，2D顯示層300能夠為LED(Light Emitting Diode，發光二極體)顯示層，或者LCD(Liquid Crystal Display,液晶)顯示層，或者OLED(Organic Light-Emitting Diode，有機發光二極體)顯示層。優選地，2D顯示層300為LED顯示層，LED顯示層具有顯示效果好，性價比高，加工應用方便的效果。

一種具體的實施例中，2D顯示層300由至少一個顯示模組構成，每個顯示模組的像素點數為寬M點×高N點，其中，M在80以上且在720以下，N在120以上且在1080以下，每個顯示模組的寬度在70毫米以上，且在450毫米以下，每個顯示模組的高度在120毫米以上，且在300毫米以下。

優選地，每個顯示模組的像素點數為寬80點×高120點，或者，寬240點×高360點，或者，寬360點×高720點，或者，寬480點×高960點，或者，寬720點×高1080點。

優選地，每個顯示模組的尺寸為，寬70毫米×高120毫米，或者，寬100毫米×高150毫米，或者，寬200毫米×高150毫米，或者，寬250毫米×高200毫米，或者，寬300毫米×高250毫米，或者，寬450毫米×高300毫米。

本實施例中，光柵層200朝向2D顯示層300的一面可以為光滑的平面，遠離2D顯示層300的一面由多個向外凸起的弧面平滑連接而成。圖2為本實用新型實施例提供的光柵層200第一種的結構示意圖，如圖2所示，一種實施例中，光柵層200包括多個平行排列的柱狀透鏡201，每個柱狀透鏡201均具有上述的弧面。圖3為本實用新型實施例提供的光柵層200第二種的結構示意圖，如圖3所示，光柵層200包括多個陣列排列的微透鏡202，每個微透鏡202均具有上述的弧面，其中，多個微透鏡202可以為矩形陣列排列，也可以為圓形或者橢圓形陣列排列。

柱狀透鏡201和微透鏡202均為非常成熟的光學器件，有關柱狀透鏡201和微透鏡202的解釋可參照現有技術公開的資料，這裡不再贅述。

圖3中的多個微透鏡202採用矩形陣列排布，圖2和圖3中的光柵的截面形狀均與圖1中所示的一致，均能夠應用在本實施例中的裸眼3D顯示面板中。

本實施例中，設置光柵層200的材料為PDMS(polydimethylsiloxane，聚二甲基矽氧烷)，PDMS具有成本低，使用簡單的優點，具有良好的粘附性和良好的化學惰性，是一種廣泛應用的聚合物材料，也簡稱為有機矽。

本實施例中，選擇有機矽材質的光柵層200，具有易於生產加工，易於實現的優點。

本實施例中，如圖1所示，填充層100覆蓋在光柵層200遠離2D顯示層300的一面，與每個弧面相貼合，且填充層100遠離光柵層200的表面為平面或者曲面。填充層100覆蓋在光柵層200遠離2D顯示層300的一面，與每個弧面相貼合，從而避免光柵層200表現凹凸不平的結構吸附灰塵不易打理，當顯示面板為平面面板時，填充層100遠離光柵層200的表面為平面，當顯示面板為曲面面板時，填充層100遠離光柵層200的表面為曲面。

為了保證填充層100和光柵層200之間正確的光路關係，從而得到裸眼3D的效果，本實施例中，光柵層200的折射率大於填充層100的折射率，優選地，光柵層200的折射率與填充層100的折射率的差值在0.1以上，且在1.0以下，也即，光柵層200的折射率減去填充層100的折射率，大於等於0.1，小於等於1.0。

一種實施例中，設置光柵層200的折射率與填充層100的折射率的差值為1，當然，其他實施例中，還能夠設置為0.2、0.6，0.8等。

本實施例中，不對填充層100的具體材料進行限制，只要保證光柵層200的折射率與填充層100的折射率的差值在0.1以上，且在1.0以下，並保證填充層100具有良好的透光率，如透光率在92％到99％之間，就能夠保證2D顯示層300出射光路的正確傳播，保證顯示面板的裸眼3D效果。

本實施例中，為保證顯示面板的觀看效果，設置填充層100中最薄處的厚度與光柵層200中最厚處的厚度的比值在0.65以下。如圖1所示，填充層100中最薄處的厚度為A，光柵層200中最厚處的厚度為B，設置A/B<＝0.65，能夠保證顯示面板整體厚度不會過大，進而保證顯示面板的觀看效果。

優選地，填充層100中最薄處的厚度A與光柵層200中最厚處的厚度B的比值為0.2，當然，能夠為0.4、0.6、0.65等。

一種極端的情況下，填充層100剛剛好填充完光柵層200的每個凹陷處，且填充後的光柵層200的厚度不變，等於光柵層200中最厚處的厚度，這種情況下，能夠認為填充層100中最薄處的厚度A與光柵層200中最厚處的厚度B的比值為0。

圖4為本實用新型實施例提供的光柵層上部填充的裸眼3D顯示面板的第二種剖面示意圖，如圖4所示，本實施例中，該顯示面板還包括第一透光層400和第二透光層500，第一透光層400覆蓋在填充層100遠離光柵層200的表面，第二透光層500與2D顯示層300相對設置，位於光柵層200與2D顯示層300之間。

具體地，第一透光層400覆蓋在填充層100遠離光柵層200的表面，起到保護填充層100的作用，還能起到一定程度的防磨損作用，第二透光層500與2D顯示層300相對設置，位於光柵層200與2D顯示層300之間，起到透光作用。

進一步地，如圖4所示，顯示面板還包括防靜電層700，觸摸控制層600覆蓋在第一透光層400遠離填充層100的表面，防靜電層700覆蓋在觸摸控制層600遠離第一透光層400的表面。

具體地，觸摸控制層600能夠為電阻式觸摸控制層600，也能夠為電容式觸摸控制層600，通過觸摸控制層600能夠實現顯示面板的觸摸控制，從而方便用戶通過觸摸控制的方式選擇所要播放的影片或者調節播放的亮度、清晰度等。

防靜電層700能夠由防靜電材料製作，用於防止靜電，從而避免顯示面板由於靜電吸附灰塵，使顯示面板易於打理。

需要說明的是，本實施例中，當顯示面板為曲面面板時，填充層100遠離光柵層200的表面為曲面，防靜電層700、觸摸控制層600、第一透光層400、光柵層200、第二透光層500和2D顯示層300均為曲面結構，其中，光柵層200靠近第二透光層500的表面為曲面結構。

相應地，當顯示面板為平面面板時，填充層100遠離光柵層200的表面為平面，防靜電層700、觸摸控制層600、第一透光層400、光柵層200、第二透光層500和2D顯示層300均為平面結構，其中，光柵層200靠近第二透光層500的表面為平面結構。圖4以平面顯示面板為例進行示意。

上述第一透光層400和第二透光層500均能夠由一層或多層玻璃組成，假設第一透光層400的預設厚度為H1，則第一透光層400可以採用H1厚的一層玻璃，也可以採用多層玻璃，該多層玻璃的總厚度為H1。由於較厚的玻璃難於加工，因此優選第一透光層400為多層玻璃。

同樣地，假設第二透光層500的預設厚度為H2，則第二透光層500可以採用H2厚的一層玻璃，也可以採用多層玻璃，該多層玻璃的總厚度為H2。由於較厚的玻璃難於加工，因此優選第二透光層500為多層玻璃。其中，H1、H2均大於零。

本實用新型實施例中，顯示面板包括填充層100、光柵層200和2D顯示層300，2D顯示層300用於顯示2D圖像，光柵層200用於分光，填充層100覆蓋在光柵層200的表面，與光柵層200的每個弧面相貼合。由於填充層100遠離光柵層200的表面為平面或者曲面，且填充層100覆蓋在光柵層200的表面，與光柵層200的每個弧面相貼合，因此本實用新型實施例中的顯示面板解決了光柵出光面凹凸不平，不易清理，容易積聚灰塵的問題，且本實用新型實施例中的顯示面板表面平整，易於打理，不會因為灰塵積聚而影響屏幕的清晰度和畫面顯示質量。

對應上述的顯示面板，本實用新型實施例還提供了一種光柵層上部填充的裸眼3D顯示器，該顯示器包括上述的顯示面板，還包括基板和主控電路板800，基板設置於2D顯示層300的背光面，主控電路板800與2D顯示層300連接，用於控制2D顯示層300顯示圖像。其中，基板可以為塑料基板，用於將顯示面板安裝固定在顯示器中，一種具體實施方式下，基板可以為顯示面板的安裝板，主控電路板800能夠位於基板上，且與2D顯示層300連接。基於上述的顯示面板，本實施例中的顯示器具有裸眼3D顯示效果和觸摸控制功能。

圖5為本實用新型實施例提供的主控電路板800的模塊組成示意圖，如圖5所示，主控電路板800包括電源模塊801、顯示控制模塊802和無線通信模塊803，電源模塊801分別與無線通信模塊803和顯示控制模塊802電連接，顯示控制模塊802與2D顯示層300電連接。

通過無線通信模塊803顯示器能夠與計算機、手機等無線終端通信，獲取需要播放的視頻，通過顯示控制模塊802能夠控制2D顯示層300顯示圖像，通過電源模塊801能夠為顯示控制模塊802和無線通信模塊803供電。

本實施例中，顯示控制模塊802能夠為現有技術中的用於控制2D顯示層300顯示畫面的任意模塊，關於其具體結構和功能可以參見現有技術的解釋，這裡不再贅述。

進一步地，主控電路板800還能夠包括網絡模塊，通過網絡模塊能夠實現網際網路連接功能，從而從網絡上下載需要播放的視頻。

上述的無線通信模塊803能夠為藍牙模塊或者WIFI(WIreless-Fidelity，無線保真)模塊。

本實用新型實施例中，顯示器包括上述的顯示面板，因此該顯示器表面平整，不會因為灰塵積聚而影響屏幕的清晰度和畫面顯示質量，具有顯示效果好，易於打理的優點。

應注意到：相似的標號和字母在下面的附圖中表示類似項，因此，一旦某一項在一個附圖中被定義，則在隨後的附圖中不需要對其進行進一步定義和解釋。

在本實用新型的描述中，需要說明的是，術語「中心」、「上」、「下」、「左」、「右」、「豎直」、「水平」、「內」、「外」等指示的方位或位置關係為基於附圖所示的方位或位置關係，或者是該實用新型產品使用時慣常擺放的方位或位置關係，僅是為了便於描述本實用新型和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構造和操作，因此不能理解為對本實用新型的限制。此外，術語「第一」、「第二」、「第三」等僅用於區分描述，而不能理解為指示或暗示相對重要性。

在本實用新型的描述中，還需要說明的是，除非另有明確的規定和限定，術語「設置」、「安裝」、「相連」、「連接」應做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接；可以是機械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個元件內部的連通。對於本領域的普通技術人員而言，可以具體情況理解上述術語在本實用新型中的具體含義。

最後應說明的是：以上所述實施例，僅為本實用新型的具體實施方式，用以說明本實用新型的技術方案，而非對其限制，本實用新型的保護範圍並不局限於此，儘管參照前述實施例對本實用新型進行了詳細的說明，本領域的普通技術人員應當理解：任何熟悉本技術領域的技術人員在本實用新型揭露的技術範圍內，其依然可以對前述實施例所記載的技術方案進行修改或可輕易想到變化，或者對其中部分技術特徵進行等同替換；而這些修改、變化或者替換，並不使相應技術方案的本質脫離本實用新型實施例技術方案的精神和範圍。都應涵蓋在本實用新型的保護範圍之內。因此，本實用新型的保護範圍應所述以權利要求的保護範圍為準。