視差擋板及顯示裝置的製作方法
2023-05-28 03:26:56 1
專利名稱：視差擋板及顯示裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及3D顯示技術領域，尤其涉及ー種視差擋板及顯示裝置。
背景技術：
隨著顯示技術的發展及人們對感官追求的提高，特別從2010年以來，3D顯示技術引起人們的廣泛關注。3D顯示的根本原理就是視差產生立體，即使人的左眼看到左眼圖像，右眼看到右眼圖像。其中左右眼圖像為有視差的ー對立體圖像對。當前的3D顯示技術主要可以分為眼鏡式和裸眼式。採用眼鏡式時用戶不可避免要佩戴眼鏡，長時間觀看會造成眼睛疲勞且會降低觀看的舒適度。裸眼3D技術勢必為未來3D顯示技術的發展方向，而對顯示面板進行改善的技術將是裸眼3D技術發展的重點。視差擋板(parallax barrier)法為常用的裸眼3D顯示技術,姆個應用視差擋板法的裸眼3D顯示裝置由一系列的圖I所示的3D單元構成，每個3D単元又包括ー個顯示單·元I及其對應的ー個視差擋板2。視差擋板2是由透明、遮光條紋周期性排列的光學器件。其顯示原理如圖2所示顯示單元I被分為兩部分，左斜條紋像素顯示右眼圖，右斜條紋像素顯示左眼圖，在顯示單元I與觀看者之間放置ー個視差擋板2，視差擋板2的遮光區會為觀看者的左眼遮擋右眼圖，為右眼遮擋左眼圖，使觀看者通過透光區域，左眼只看到左眼圖，右眼只看到右眼圖，從而獲得3D效果。為了實現2D/3D切換，採用液晶快門狹縫光柵作為視差擋板是最常用的技術。液晶快門狹縫光柵一般採用TN模式(即液晶分子扭曲角度為90度的向列液晶的液晶模式)的液晶面板，加電時液晶快門狹縫光柵顯示黑條，相鄰的黑條之間可以透光，液晶快門狹縫光柵成為黑白條紋間隔的狹縫光柵，可以實現3D顯示；不加電時液晶快門狹縫光柵整體透光，可以進行2D顯示。圖3為現有技術的液晶快門狹縫光柵的結構示意圖。該液晶快門狹縫光柵包括上下兩個基板以及兩基板之間填充的液晶。其上基板的下表面設置間隔一定距離排列的透明電極2-1，下基板的上表面與透明電極2-1對應設置一整層透明電極2-2。如圖4所示，上極板的下表面的圖案如下假設液晶快門狹縫光柵的遮光區域寬度為a，透光區域寬度為b，那麼一般設計上基板上的透明電極2-1的寬度為a、間隔為b。這種視差擋板在顯示裝置的製備過程中，需要在兩個基板上分別沉積一次透明電極，共計2次，進行至少一次曝光、顯影、刻蝕來形成如圖4所示的圖案，製備成本較高。
發明內容
(一)要解決的技術問題本發明要解決的技術問題是提供一種製備成本較低的視差擋板及包括該視差擋板的顯示裝置。(ニ)技術方案為解決上述問題，本發明提供了ー種視差擋板，該視差擋板包括第一基板、第二基板、以及第一基板與第二基板之間填充的液晶，所述第一基板與液晶靠近的ー側上形成有多個平行且間隔設置的條狀電極單元；所述第一基板與液晶靠近的ー側表面上設置有第一取向層，所述第二基板與所述第一基板相対的表面上設置有第二取向層，所述第一取向層取向方向與所述條狀電極單元的延伸方向垂直，所述第二取向層取向方向與所述第一取向層取向方向相同或相反；所述條狀電極單元加電後，所述條狀電極單元上方區域內的液晶在平行於基板的面內旋轉90度。優選地，所述條狀電極單元包括第一透明電極和第二透明電極，所述第一透明電極和所述第二透明電極同層設置。優選地，所述條狀電極單元包括第一透明電極和第二透明電極，所述第一透明電極和所述第二透明電極設置在不同層，且所述第一透明電極和所述第二透明電極之間設置
有絕緣層。優選地，所述第一透明電極為多條沿所述第一取向層取向方向延伸或沿與所述第·一取向層取向方向呈預設角度的方向延伸的條狀透明電極，且所述第一透明電極的任意相鄰兩個條狀透明電極彼此連接；所述第二透明電極為多條沿所述第一取向層取向方向延伸或沿與所述第一取向層取向方向呈預設角度的方向延伸的條狀透明電極，且所述第二透明電極的任意相鄰兩個條狀透明電極彼此連接；所述第一透明電極的多條條狀透明電極和所述第二透明電極的多條條狀透明電極彼此平行且間隔設置；所述第一透明電極和所述第二透明電極的電壓不同，且二者的電壓差大於等於液晶旋轉的閾值電壓。優選地，所述第一透明電極為多條沿所述第一取向層取向方向延伸或沿與所述第一取向層取向方向呈預設角度的方向延伸的條狀透明電極，且所述第一透明電極的任意相鄰兩個條狀透明電極彼此連接；所述第二透明電極為多條沿所述第一取向層取向方向延伸或沿與所述第一取向層取向方向呈預設角度的方向延伸的條狀透明電極，且所述第二透明電極的任意相鄰兩個條狀透明電極彼此連接，所述第一透明電極的每條條狀透明電極分別位於相鄰的兩條所述第二透明電極的條狀透明電極之間的間隙所對應的區域，所述第一透明電極和所述第二透明電極的電壓不同，且二者的電壓差大於等於液晶旋轉的閾值電壓；優選地，所述第一透明電極位於所述第二透明電極的上方，所述第一透明電極為多條沿所述第一取向層取向方向延伸或沿與所述第一取向層取向方向呈預設角度的方向延伸的條狀透明電極，且所述第一透明電極的任意相鄰兩個條狀透明電極彼此連接；所述第二透明電極為板狀電極，所述第一透明電極和所述第二透明電極的電壓不同，且二者的電壓差大於等於液晶旋轉的閾值電壓。本發明還提供了一種顯示裝置，該裝置包括上述視差擋板。(三)有益效果本發明的視差擋板及包括該視差擋板的顯示裝置由於僅在ー個基板上形成透明電極，在其製備過程中，與現有技術相比少了ー層金屬沉積，進而降低了成本。
圖I為傳統的應用視差擋板法的裸眼3D顯示裝置的結構示意圖；圖2為圖I所示的3D顯示裝置的原理示意圖；圖3為現有的液晶快門狹縫光柵的結構示意圖4為圖3所示的液晶快門狹縫光柵的上基板上的透明電極的圖案；圖5為依照本發明ー種實施方式的視差擋板的第一種基板的結構示意圖；圖6為依照本發明ー種實施方式的視差擋板的第二種基板的結構示意圖；圖7為依照本發明另一種實施方式的視差擋板的第三種基板的結構示意圖；圖8為依照本發明另一種實施方式的視差擋板的第四種基板的結構示意圖；圖9為圖7所示的基板不加電時的液晶排布示意圖；圖10為圖7所示的基板加電時的液晶排布示意圖；圖11為依照本發明另一種實施方式的視差擋板的第五種基板的結構示意圖·圖12為圖11所示的視差擋板的基板的剖視圖。
具體實施例方式本發明提出的視差擋板及包括該視差擋板顯示裝置，結合附圖及實施例詳細說明如下。依照本發明ー種實施方式的視差擋板包括第一基板、第二基板、以及第一基板與第二基板之間填充的液晶，第一基板與液晶靠近的ー側表面上形成有多個平行且間隔設置的條狀電極單元，第一基板與液晶靠近的ー側表面上設置有第一取向層，所述第二取向層取向方向與所述第一取向層取向方向相同或相反第二基板與第一基板相對的表面上設置有第二取向層，其中，第一取向層取向方向與條狀電極單兀的延伸方向垂直，如圖5-圖8所示的，每隔設定距離b的長條區域A所示為ー個長度為a的條狀電極單元，則第一取向沿圖7所示的箭頭方向或者箭頭方向的反方向進行取向，第二取向層與第一取向層的取向方向相同或相反。如圖9和圖10所示，條狀電極單元加電後，條狀電極單元上方區域內的液晶分子在平行於基板的面內旋轉90度，其餘部分的液晶分子不旋轉，即可產生相應的如圖4所示的明暗相間的條紋，從而進行3D顯示；而不加電時液晶分子全部不發生旋轉，從而進行2D顯示，綜上，實現了 2D/3D顯示之間的切換。以平行於第一取向層的取向方向為第一方向，與第一方向垂直的方向為第二方向(エ藝上，二者之間會有一定角度，並非嚴格要求垂直)。為了實現上述效果，本發明的視差擋板可為每個條狀電極單元包括第一透明電極和第二透明電極，第一透明電極和第二透明電極同層設置。第一透明電極為多條沿第一取向方向(如圖5所示)或沿與第一取向方向呈預設角度的方向延伸(如圖6所示)的條狀透明電極3-1，且第一透明電極的任意相鄰兩個條狀透明電極彼此連接。第二透明電極為多條沿第一取向方向延伸(如圖5所示)或沿與第一取向方向呈預設角度的方向延伸(如圖6所示)的條狀透明電極3-2，且第二透明電極的任意相鄰兩個條狀透明電極彼此連接。第一透明電極的多條狀透明電極3-1和第二透明電極的多條條狀透明電極3-2彼此平行且間隔設置，如圖5-圖6中所示，在A區域所示的條狀電極單元中，第奇數行(虛線框所示)的條狀透明電極3-1構成第一透明電極，第偶數行(點線框所示)的條狀透明電極3-2構成第二透明電極，多條狀透明電極3-1和第二透明電極的多條條狀透明電極3-2彼此平行且間隔設置，任意相鄰的條狀透明電極3-1通過連接線3-3彼此相連，任意相鄰的條狀透明電極3-2通過連接線3-4彼此相連，使得加電時，第一透明電極和第二透明電極的電壓不同，且二者的電壓差大於等於液晶旋轉的閾值電壓。任意兩個相鄰的條狀電極單元之間間隔區域B，間隔的區域B內也可不設置電極或設置一整塊透明電極，以保持區域B整體為同一電勢，區域B所對應的液晶分子不發生旋轉。為了實現上述效果，本發明的視差擋板將上述的第一透明電極和第二透明電極設置在不同層，在第一透明電極和第二透明電極之間設置絕緣層，並使得第一透明電極的每條條狀透明電極3-1分別位於相鄰的兩條第二透明電極的條狀透明電極3-2之間的間隙所對應的區域，且保證第一透明電極的每條條狀透明電極3-1與第二透明電極的條狀透明電極3-2之間不重疊。另外，對於條狀透明電極之間的連接線(如圖5-6中的連接線3-3和連接線3_4)，可為金屬導線的形式，也可為如圖7-圖8所示的，第一透明電極和第二透明電極均為梳齒狀電極，因此，該連接線即為將梳齒連接在一起的梳齒柄，圖7-圖8中的B區域所示。在圖5-圖8所示的本發明的視差擋板中，加電時A區域所對應的液晶分子會發生旋轉，而B區域上電壓處處相等，所以B區域對應的液晶分子不旋轉，呈現出如圖10所示的·排布，從而形成如圖4所示的明暗相間的遮光條紋和透光條紋。如圖11-圖12所示，為了實現上述效果，本發明的視差擋板還可為第一透明電極位於第二透明電極的上方，二者之間設置有絕緣層6，第一透明電極為多條沿第一取向層取向方向延伸或沿與第一取向層取向方向呈預設角度的方向延伸的條狀透明電極5-1，且第一透明電極的任意相鄰兩個條狀透明電極5-1通過連接線5-2彼此連接；第二透明電極為板狀電極4-1，第一透明電極和第二透明電極的電壓不同，且二者的電壓差大於等於液晶旋轉的閾值電壓。本發明還提供了ー種包括上述視差擋板的可進行2D/3D切換的顯示裝置，尤指可進行2D/3D切換的裸眼3D裝置。該裝置包括上述視差擋板和顯示面板，且視差擋板設置在顯示面板的出光側或者位於顯示面板和背光之間，用於實現裸眼3D顯示。本發明中所述顯示裝置可以為液晶電視、液晶面板、OLED顯示裝置、等離子顯示裝置或者電子紙等顯示裝置。以上實施方式僅用於說明本發明，而並非對本發明的限制，有關技術領域的普通技術人員，在不脫離本發明的精神和範圍的情況下，還可以做出各種變化和變型，因此所有等同的技術方案也屬於本發明的範疇，本發明的專利保護範圍應由權利要求限定。
權利要求
1.一種視差擋板，包括第一基板、第二基板、以及第一基板與第二基板之間填充的液晶，其特徵在於， 所述第一基板與液晶靠近的一側上形成有多個平行且間隔設置的條狀電極單元； 所述第一基板與液晶靠近的一側表面上設置有第一取向層，所述第二基板與所述第一基板相對的表面上設置有第二取向層，所述第一取向層取向方向與所述條狀電極單元的延伸方向垂直，所述第二取向層取向方向與所述第一取向層取向方向相同或相反； 所述條狀電極單元加電後，所述條狀電極單元上方區域內的液晶在平行於基板的面內旋轉90度。
2.如權利要求I所述的視差擋板，其特徵在於，所述條狀電極單元包括第一透明電極和第二透明電極，所述第一透明電極和所述第二透明電極同層設置。
3.如權利要求I所述的視差擋板，其特徵在於，所述條狀電極單元包括第一透明電極和第二透明電極，所述第一透明電極和所述第二透明電極設置在不同層，且所述第一透明電極和所述第二透明電極之間設置有絕緣層。
4.如權利要求2所述的視差擋板，其特徵在於，所述第一透明電極為多條沿所述第一取向層取向方向延伸或沿與所述第一取向層取向方向呈預設角度的方向延伸的條狀透明電極，且所述第一透明電極的任意相鄰兩個條狀透明電極彼此連接；所述第二透明電極為多條沿所述第一取向層取向方向延伸或沿與所述第一取向層取向方向呈預設角度的方向延伸的條狀透明電極，且所述第二透明電極的任意相鄰兩個條狀透明電極彼此連接；所述第一透明電極的多條條狀透明電極和所述第二透明電極的多條條狀透明電極彼此平行且間隔設置；所述第一透明電極和所述第二透明電極的電壓不同，且二者的電壓差大於等於液晶旋轉的閾值電壓。
5.如權利要求3所述的視差擋板，其特徵在於，所述第一透明電極為多條沿所述第一取向層取向方向延伸或沿與所述第一取向層取向方向呈預設角度的方向延伸的條狀透明電極，且所述第一透明電極的任意相鄰兩個條狀透明電極彼此連接；所述第二透明電極為多條沿所述第一取向層取向方向延伸或沿與所述第一取向層取向方向呈預設角度的方向延伸的條狀透明電極，且所述第二透明電極的任意相鄰兩個條狀透明電極彼此連接，所述第一透明電極的每條條狀透明電極分別位於相鄰的兩條所述第二透明電極的條狀透明電極之間的間隙所對應的區域，所述第一透明電極和所述第二透明電極的電壓不同，且二者的電壓差大於等於液晶旋轉的閾值電壓；
6.如權利要求3所述的視差擋板，其特徵在於，所述第一透明電極位於所述第二透明電極的上方，所述第一透明電極為多條沿所述第一取向層取向方向延伸或沿與所述第一取向層取向方向呈預設角度的方向延伸的條狀透明電極，且所述第一透明電極的任意相鄰兩個條狀透明電極彼此連接；所述第二透明電極為板狀電極，所述第一透明電極和所述第二透明電極的電壓不同，且二者的電壓差大於等於液晶旋轉的閾值電壓。
7.—種顯示裝置，其特徵在於，該裝置包括權利要求1-6任一項所述的視差擋板。
全文摘要
本發明公開了一種視差擋板及顯示裝置，涉及3D顯示技術領域。該視差擋板包括第一基板、第二基板、以及第一基板與第二基板之間填充的液晶，第一基板與液晶靠近的一側上形成有多個平行且間隔設置的條狀電極單元；第一基板與液晶靠近的一側表面上設置有第一取向層，第二基板與所述第一基板相對的表面上設置有第二取向層，第一取向層取向方向與條狀電極單元的延伸方向垂直，第二取向層取向方向與所述第一取向層取向方向相同或相反；條狀電極單元加電後，條狀電極單元上方區域內的液晶在平行於基板的面內旋轉90度。本發明的視差擋板及包括該視差擋板顯示裝置與現有技術相比少了一層金屬沉積，進而降低了成本。
文檔編號G02B27/22GK102789061SQ20121028532
公開日2012年11月21日 申請日期2012年8月10日 優先權日2012年8月10日
發明者武延兵, 解紅軍 申請人:京東方科技集團股份有限公司