名称：一种发光方向可调谐型交互式桌面显示器

专利人： 中国民用航空飞行学院

专利号：202210048401.9

技术领域

本发明涉及显示领域，具体为一种不同区域显示画面的发光方向可随驱动电压独立控制的交互式桌面显示器。

背景技术

平板显示技术已经给人们的生活方式带来了重大变革，同时也有着很大的商业价值和市场潜力。生活中常见的电脑、电视、手机、监视器等都属于平板显示技术衍生出的产品。虚拟现实(Virtual Reality,VR)显示和增强显示(Augmented Reality,AR)，是当今平板显示技术的发展方向和研究热点。该技术可将虚拟信息与真实世界巧妙融合，同时增强人们的沉浸感和交互感。

头戴式VR或AR设备可以给使用者带来良好的沉浸感，但需要复杂的外接设备才能给人们带来触觉反馈，交互感不足；在使用的同时还会产生视觉疲劳，使人产生眩晕、恶心等不良感觉。对比头戴式设备，交互式桌面显示器的优点在于不存在视觉疲劳，触觉反馈也不需要复杂的外接设备。但是交互式桌面显示器会将虚拟信息和显示世界十分明显的区分开，无法带给使用者良好的沉浸感。

发明内容

本发明意在提出一种新型的显示器，可以解决现有桌面显示器的技术缺陷。由于本发明提出的不同显示区域的显示画面发光方向可进行独立控制，所以相对显示器不同位置的人能观看到不同的画面。这与不同位置的人在真实世界中的观看同一个物体所产生的效果相同。因此会将虚拟的显示信息与真实信息产生较好的融合，增强人们的沉浸感。同时本发明提出的桌面显示器仍然保持了原有技术不存在视疲劳和容易实现触觉反馈的优势。

本发明是通过以下技术方案实现的：

本发明结构由上至下依次为：上基板1、液晶层2、介电层3、电极层4、下基板5、集光层6和传统显示器7。

所述的上基板1和下基板5均为透明基板。

所述的液晶层2采用蓝相液晶材料，液晶层厚度为2～200μm。

所述的介电层3为平坦结构，优选高介电透明材料，厚度0.01μm～50μm，介电常数为2～1000，透过率大于70％。

所述的电极层4是由透明电极和透明电极间隙交错排列组成，其中透明电极间隙被介电层3完全填充，透明电极间隙厚度为0.05～0.15μm；透明电极优选氧化铟锡(ITO)透明电极，单个透明电极的形状可以但不限于圆形、矩形、多边形等，透明电极厚度为0.05～0.15μm。

所述的集光层6可以为一片或多片微棱镜透明膜片叠加而成，或一片或多片透明孔径阵列膜片叠加而成；光源经过集光层6后光强会集中到主轴方向(垂直于集光层6的方向)出射。

所述的传统显示器7可以为液晶显示器(LCD)、机发光二极管显示器(OLED)或发光二极管显示器(light emitting diode,LED)，优选采用亮度发光分布集中于主轴方向的传统显示器。

与传统技术相比，本发明的增益效果是显示画面各个位置上的显示信息传播方向可以进行独立控制，从而实现以下功能的自由切换：1、显示画面向方位角为0°方向传播；2、显示画面向方位角为90°方向传播；3、显示画面向方位角为180°方向传播；4、显示画面向方位角为270°方向传播；其中上述四种功能可以在显示同一画面下共存。

下述的参考附图和实施例说明是以详细解释本发明为目的，而不是作为本发明设计范围的设定。