光學補償彎曲型液晶顯示屏及3d液晶顯示系統的製作方法

2023-05-03 10:40:01

專利名稱：光學補償彎曲型液晶顯示屏及3d液晶顯示系統的製作方法
技術領域：
本發明涉及顯示器技術領域，尤其涉及一種光學補償彎曲型液晶顯示屏及3D液晶顯不系統。
背景技術：
近年來,IXD ( Liquid Crystal Display,液晶顯示器)已經替代CRT成為主流，在商業或消費者使用上漸趨普遍，光學補償彎曲型液晶顯示屏大多用於如桌上型屏幕、家庭式3D投影機，電影院3D投影機等。通常IXD器件通過用電場控制液晶的透光率的方法顯示圖像。為此，液晶顯示器包括:LCD面板(顯示屏)，提供按陣列結構排列的液晶單元；驅動電路，用來驅動LCD面板；以及背光，用來向LCD面板發射光。隨著顯示屏技術的發展，扭曲向列型(TN)的使用越來越廣泛，例如使用於3D立體顯示器中。但是，扭曲向列型(TN)的最快反應速度只有2.5毫秒以上，並不足夠做出優質的立體畫面，同時扭曲向列型液晶的串擾比較嚴重，這個也是會影響到三維效果的一個要點。因此，扭曲向列液晶顯示屏只能適應一般的3D電影，即一秒24幀率乘以2 (左眼畫面+右眼畫面)，如要利用現有技術的扭曲向列液晶顯示屏表現出更優質的三維效果(如,一秒144幀率規格的3D電影畫面)則無法實現。

發明內容
本發明的實施例提供一種光 學補償彎曲型液晶顯示屏及3D液晶顯示系統，能夠將液晶顯示屏的反應速度提升到有效配合一秒144幀率規格的3D電影畫面，從而顯示更優質的三維效果。為達到上述目的，本發明的實施例採用如下技術方案:
一種光學補償彎曲型液晶顯示屏，包括面透明基板、底透明基板和液晶層；所述面透明基板的內側面設有面電極，面電極的內側面設有面排列塗層；所述底透明基板的內側面設有底電極，底電極的內側面設有底排列塗層；所述液晶層設於面排列塗層和底排列塗層之間；且所述面透明基板的外側面設有面偏光片，而底透明基板的外側面沒有偏光片；所述面偏光片與面透明基板之間設有補償膜；所述液晶層的液晶分子為對稱的曲列排列結構，且所述面透明基板/底透明基板的擦膜方向一致，且為45° /45°。作為上述實施例的改進方案，所述面排列塗層和底排列塗層為高透過率排列塗層，且通過擦膜使液晶層在所述面排列塗層和底排列塗層表面有4飛度的預傾角。作為上述實施例的改進方案，所述面排列塗層和底排列塗層的表面顏色呈淡黃。作為上述實施例的改進方案，所述液晶層中的液晶分子的介電各向異性為正性。作為上述實施例的改進方案，所述液晶層的液晶分子的雙折射率An的範圍為0.19至0.21 ;顯示屏的盒厚D的範圍為3.0um至6.0um ;從而使顯示屏的延遲量為570nm至 1260nm。作為上述實施例的改進方案，所述液晶層的液晶分子的介電常數A 範圍為6.7 9.6。作為上述實施例的改進方案，還包括用於將所述液晶層的液晶分子封閉在所述面排列塗層和底排列塗層之間的密封膠框。作為上述實施例的改進方案，顯示屏的總開合時間少於2ms。一種3D液晶顯示系統，包括立體影像轉換器、數碼投影機、相對設置的反射稜鏡和半透式反射稜鏡、與所述反射稜鏡和半透式反射稜鏡對應的上液晶顯示屏和下液晶顯示屏、被動式圓偏振眼鏡以及銀幕；其中，所述上液晶顯示屏和下液晶顯示屏為上述實施例的光學補償彎曲型液晶顯示屏；所述上液晶顯示屏和下液晶顯示屏與所述數碼投影機的播放速度同步，且控制所述上液晶顯示屏和下液晶顯示屏錯開開合；影片通過所述立體影像轉換器轉換後同時輸出左、右眼影像到所述數碼投影機，所述數碼投影機將所述左、右眼影像以每秒144幀率的速度播放並將左、右眼影像依次循環傳輸到所述半透式反射稜鏡和反射稜鏡上，從而傳射到所述上液晶顯示屏和下液晶顯示屏上，並形成左旋、右旋影像，並通過所述銀幕反射到所述被動式圓偏振眼鏡上。本發明實施例提供的一種光學補償彎曲型液晶顯示屏及3D液晶顯示系統，通過使光學補償彎曲型液晶顯示屏的面透明基板/底透明基板的擦膜方向一致(為45° /45° )以及配合低預傾角可有效維持顯示屏的高反應速度，使顯示屏的總開合時間少於2ms。從而將液晶顯示屏的反應速度提升到有效配合一秒144幀率規格的3D電影畫面，以顯示更優質的三維效果。


為了更清楚地說明本發明實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發明的一些實施例，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的附圖。圖1是本發明實施例1中一種光學補償彎曲型液晶顯示屏的結構示意 圖2是本發明實施例1中一種顯示屏的側面剖視結構示意 圖3a是本發明實施例1中顯示屏的第一狀態圖，顯示了液晶分子在斷電狀態下的排
列；
圖3b是本發明實施例1中顯示屏的第二狀態圖，顯示了液晶分子在亮態狀態下的排
列；
圖3c是本發明實施例1中顯示屏的第三狀態圖，顯示了液晶分子在暗態狀態下的排
列；
圖4是本發明實施例2中一種3D液晶顯不系統的結構不意圖。
具體實施例方式下面將結合本發明實施例中的附圖，對本發明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發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基於本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有作出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬於本發明保護的範圍。實施例1
本發明實施例提供一種光學補償彎曲型液晶顯示屏，如圖1、2和3a 3c所示，本發明實施例的光學補償彎曲型液晶顯示屏300包括面透明基板1、底透明基板2和液晶層5，該面透明基板I的內側面設有面驅動電路電極6，面驅動電路電極6的內側面設有面排列塗層
8。底透明基板2的內側面設有底驅動電路電極7，底驅動電路電極7的內側面設有底排列塗層9。液晶層5設於面排列塗層8和底排列塗層9之間；面透明基板I的外側面設有面偏光片3，底透明基板2則沒有底偏光片。在面偏光片3與面透明基板I之間設置1/4波長補償膜4。上述內側面是指朝向液晶層5的一面，外側面是指遠離液晶層5的一面。所述液晶層5的液晶分子的介電各向異性為正性，且液晶分子為對稱的曲列排列結構。另外，對稱的曲列排列結構的液晶層5的上下表面分別由上膠框10和下膠框11進行封閉。液晶顯示器平面上能夠控制光線通斷的區域稱為活動區。活動區的剖面上具有由上述依次排列的面偏光片3、面透明基板1、面驅動電路電極6、面排列塗層8、負性液晶層5、底排列塗層9、底驅動電路電極7、和底透明基板2構成的層狀結構。其中，所述面驅動電路電極6、底驅動電路電極9都為由透光導電材料(如IT0)製成的薄膜，分別附著於上透明基板1、底透明基板2的內側面。面偏光片2貼附於面透明基板I。面排列塗層8、底排列塗層9分別附著於面驅動電路電極6、底驅動電路電極7的內側面，具有使液晶層5的液晶分子(參考圖3a 3c)按照預傾角進行排列的配向作用。其中，液晶層5中的液晶分子排列的方式為曲列排列，液晶層5與面排列塗層8和底排列塗層9形成一夾角(預傾角)，以保證外加電場時液晶分子以一致的方式傾斜。液晶分子的介電各向異性為正性，所述液晶層的液晶分子的雙折射率An的範圍為0.19至0.21，介電常數A 的範圍為6.7至9.6，顯示屏的盒厚D的範圍為3.0um至6.0um。因此，顯示屏的液晶延遲量(液晶雙折射率*盒厚)約為570nm至1260nm。本實施例的顯示屏通過調整液晶的雙折射率An、介電常數A和顯示屏的盒厚D的範圍在一定程度上可以調整顯示屏的反應速度。所述面排列塗層和底排列塗層為高透過率排列塗層，且通過擦膜使液晶層在所述面排列塗層和底排列塗層表面有4飛度的預傾角。所述面排列塗層和底排列塗層的表面顏色呈淡黃。現有技術的排列塗層的顏色一般是呈淡黃至黃色的，而它本身的顏色深淺是會直接影響到顯示屏的透過率和成像出來的顏色亦會受到影響。在本發明實施例中，選用淡黃色的面排列塗層和底排列塗層，使達至對畫面的影響降至最低，同時亦兼具高透過率和低預傾角的特性。傳統的液晶顯示屏，以扭曲向列TN型液晶顯示屏為例，一般以90°扭曲的，擦膜方向為0° /90°或是45° /135°。這種傳統的結構導致液晶顯示屏的串擾嚴重，且反應速度低(反應時間大於2.5ms)。而本發明實施例的所述面透明基板/底透明基板的擦膜方向一致，且為45° /45°，這樣，如圖3a 3c所示，液晶層5的液晶分子是一致性地朝同一個方向移動的。本發明實施例的光學補償彎曲型液晶顯示屏通過使面透明基板/底透明基板的擦膜方向一致(為45° /45° )以及配合低預傾角可有效維持顯示屏的高反應速度，總開合時間少於2ms。本發明實施例的液晶顯示屏的驅動方式為雙穩態顯示，有亮態(低電壓)或暗態(高電壓)。參考圖3a 3c，在斷電狀態下(圖3a)，液晶層5的液晶分子的排列不是最理想的，貼上偏光片後底色呈粉紅色。在通電後(圖3b)，液晶層5的液晶分子的排列會隨著電壓增加而改變，而亮態會出現在低電壓值範圍，液晶層5的液晶分子變成傾斜狀態，此狀態下液晶層5 (此時為傾斜排列)會對入射光線的偏光狀態作出改變。而在高電壓範圍值時(圖3c)，液晶層5的液晶分子變成接近垂直狀態，電壓越高，液晶層5的液晶分子越接近垂直狀態，此狀態下液晶層5不會對入射光線的偏光狀態作出改變。實施例2
參考圖4，本發明實施例提供一種3D液晶顯示系統，包括立體影像轉換器101、數碼投影機102、相對設置的反射稜鏡103和半透式反射稜鏡104、與所述反射稜鏡103和半透式反射稜鏡104對應的上液晶顯示屏105和下液晶顯示屏106、被動式圓偏振眼鏡107以及銀幕108 ;其中，所述上液晶顯示屏105和下液晶顯示屏106均為實施例1所述的光學補償彎曲型液晶顯示屏，其具體結構在此不再重複描述。所述上液晶顯示屏105和下液晶顯示屏106與所述數碼投影機的播放速度(每秒144巾貞率的速度播放)同步,且控制所述上液晶顯示屏105和下液晶顯示屏106開合有序，不會同時開或同時關閉。結合圖2，在本實施例中，上液晶顯示屏105的面透明基板I外側設有1/4波長補償膜4，在1/4波長補償膜4之上設有面偏光片3，其補償膜4的角度為135度，跟液晶層的擦膜方向形成90度夾角，而上液晶顯示屏105的面偏光片3的角度為90度，畫面通過面偏光片3、1/4波長補償膜4後，會轉換成帶左旋的圓偏振光，而液晶層5在高電壓時不會對圓偏振光產生任何改變，直至畫面從銀幕108反射到被動式眼鏡107上後，左旋的圓偏振光會通過左眼的圓偏振偏光片，讓我們接收到左眼的畫面，在低電壓時，液晶層對入射光作出調整，令左眼接收不到畫面；同樣地，下液晶顯示屏106跟上液晶顯示屏105的結構一樣，分別在於下液晶顯示屏106的面偏光片3的角度為0度，畫面通過面偏光片3、1/4波長補償膜4後，會轉換成帶右旋的圓偏振光，而液晶層5在高電壓時不會對圓偏振光產生任何改變，直至畫面從銀幕108反射到被動式眼鏡107上後，右旋的圓偏振光會通過右眼的圓偏振偏光片，讓我們接收到右眼的畫面，在低電壓時，液晶層對入射光作出調整，令右眼接收不到畫面。影片通過所述立體影像轉換器101轉換後同時輸出左、右眼影像到所述數碼投影機，此時所述數碼投影機102將所述左、右眼影像以每秒144幀率的速度播放並將左、右眼影像依次循環(以有規律地左、右、左、右影像不間斷地排列)傳輸到所述半透式反射稜鏡104和反射稜鏡103上，從而傳射到所述上液晶顯示屏105和下液晶顯示屏106上，這樣，傳射到所述上液晶顯示屏105的一組影像通過1/4波長補償膜後變成左旋的影像，相反，傳射到所述下液晶顯示屏106的一組影像變成右旋的影像，並透過銀幕108反射到觀眾所配戴的被動式偏光片眼鏡107上。經由被動式偏光片眼鏡107上的圓偏震偏光片(左眼的是左旋圓偏震偏光片，而右眼的是右旋圓偏震偏光片)去獨立接收左旋影像或右旋影像。從而讓人們的腦部連續地接收到一個個偏移了的畫面，令腦部錯覺地做出了立體影像。以上所述是本發明的優選實施方式，應當指出，對於本技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本發明原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也視為本發明的保護範圍。
權利要求
1.一種光學補償彎曲型液晶顯示屏，其特徵在於，包括面透明基板、底透明基板和液晶層；所述面透明基板的內側面設有面電極，面電極的內側面設有面排列塗層；所述底透明基板的內側面設有底電極，底電極的內側面設有底排列塗層；所述液晶層設於面排列塗層和底排列塗層之間；且所述面透明基板的外側面設有面偏光片；所述面偏光片與面透明基板之間設有1/4波長補償膜；所述液晶層的液晶分子為對稱的曲列排列結構，且所述面透明基板/底透明基板的擦膜方向一致，且為45° /45°。
2.如權利要求1所述的光學補償彎曲型液晶顯示屏，其特徵在於，所述面排列塗層和底排列塗層為高透過率排列塗層，且通過擦膜使液晶層在所述面排列塗層和底排列塗層表面有4飛度的預傾角。
3.如權利要求2所述的光學補償彎曲型液晶顯示屏，其特徵在於，所述面排列塗層和底排列塗層的表面顏色呈淡黃。
4.如權利要求1所述的光學補償彎曲型液晶顯示屏，其特徵在於，所述液晶層中的液晶分子的介電各向異性為正性。
5.如權利要求1所述的光學補償彎曲型液晶顯示屏，其特徵在於，所述液晶層的液晶分子的雙折射率An的範圍為0.19至0.21 ;顯示屏的盒厚D的範圍為3.0um至6.0um;從而使顯示屏的延遲量為570nm至1260nm。
6.如權利要求1所述的光學補償彎曲型液晶顯示屏，其特徵在於，所述液晶層的液晶分子的介電常數A 範圍為6.7 9.6。
7.如權利要求1所述的光學補償彎曲型液晶顯示屏，其特徵在於，還包括用於將所述液晶層的液晶分子封閉在所述面排列塗層和底排列塗層之間的密封膠框。
8.如權利要求1所述的光學補償彎曲型液晶顯示屏，其特徵在於，顯示屏的總開合時間少於2ms。
9.一種3D液晶顯示系統，其特徵在於，包括立體影像轉換器、數碼投影機、相對設置的反射稜鏡和半透式反射稜鏡、與所述反射稜鏡和半透式反射稜鏡對應的上液晶顯示屏和下液晶顯示屏、被動式圓偏振眼鏡以及銀幕；其中，所述上液晶顯示屏和下液晶顯示屏為權利要求廣8中任一項所述的光學補償彎曲型液晶顯示屏；所述上液晶顯示屏和下液晶顯示屏與所述數碼投影機的播放速度同步，且控制所述上液晶顯示屏和下液晶顯示屏錯開開合；影片通過所述立體影像轉換器轉換後同時輸出左、右眼影像到所述數碼投影機，所述數碼投影機將所述左、右眼影像以每秒144幀率的速度播放並將左、右眼影像依次循環傳輸到所述半透式反射稜鏡和反射稜鏡上，從而傳射到所述上液晶顯示屏和下液晶顯示屏上，並形成左旋、右旋影像，並通過所述銀幕反射到所述被動式圓偏振眼鏡上。
全文摘要
本發明公開了一種光學補償彎曲型液晶顯示屏，包括面透明基板、底透明基板和液晶層；所述面透明基板的內側面設有面電極，面電極的內側面設有面排列塗層；所述底透明基板的內側面設有底電極，底電極的內側面設有底排列塗層；所述液晶層設於面排列塗層和底排列塗層之間；且所述面透明基板的外側面設有面偏光片，底透明基板的外側面沒有底偏光片；所述面偏光片與面透明基板之間設有補償膜；所述液晶層的液晶分子為對稱的曲列排列結構，且所述面透明基板/底透明基板的擦膜方向一致，且為45°/45°。本發明還公開了一種3D液晶顯示系統。
文檔編號G02F1/13363GK103197469SQ201310144730
公開日2013年7月10日 申請日期2013年4月24日 優先權日2013年4月24日
發明者何偉文 申請人:精電(河源)顯示技術有限公司