專(zhuān)利名稱(chēng)：用于三維顯示裝置的開(kāi)關(guān)面板和液晶顯示系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于三維顯示裝置的開(kāi)關(guān)面板和液晶顯示系統(tǒng)，尤其涉及能 夠使顯示裝置具備三維圖像顯示功能的開(kāi)關(guān)面板，以及包括該開(kāi)關(guān)面板的液 晶顯示系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
液晶顯示器是當(dāng)前平板顯示裝置中的主流產(chǎn)品，液晶顯示器，特別是薄
膜晶體管液晶顯示器(Thin Film Transistor-Liquid Crystal Display, 以 下簡(jiǎn)稱(chēng)TFT-LCD)的一般結(jié)構(gòu)如圖1所示，由背光模組IOO、液晶面板、外 框架300和圖像信號(hào)驅(qū)動(dòng)裝置(圖中未示)四大部分組成。因?yàn)楝F(xiàn)有的液晶 面板主要起到顯示的作用，所以也可以稱(chēng)為液晶顯示面板，即出射偏振性畫(huà) 像的液晶顯示裝置200。其中，背光模組100主要包括背光燈、背光燈反射 板和光學(xué)膜層等部件，用于為L(zhǎng)CD提供均勻面光源。液晶顯示裝置200起到 調(diào)制背光源射出的光線以形成圖像的作用，如圖2所示，主要包括對(duì)盒設(shè)置 的陣列基板240和彩膜基板220,在陣列基板240和彩膜基板220兩側(cè)分別 設(shè)置有偏振方向相垂直的上偏光片210和下偏光片250,在陣列基板240和 彩膜基板220之間填充有液晶層230。在陣列基板240上按照需要的分辨率 形成有矩陣形式排列的像素單元，每個(gè)像素單元對(duì)應(yīng)設(shè)置有像素電極241和 TFT開(kāi)關(guān)元件244，如圖3所示，像素電極241通過(guò)TFT開(kāi)關(guān)元件244分別連 接在數(shù)據(jù)線242和柵電極掃描線243上。在彩膜基板上對(duì)應(yīng)每個(gè)像素單元設(shè) 置有各色的彩膜，以實(shí)現(xiàn)圖像顯示的彩色化，在矩陣形式排列的彩膜間還形 成有黑矩陣，以對(duì)應(yīng)遮蓋陣列基板上的TFT開(kāi)關(guān)元件等，彩膜基^1上還設(shè)置有公共電極層，用于與陣列基板上每個(gè)像素單元的像素電極相配合，在其間 形成變化的電場(chǎng)來(lái)驅(qū)動(dòng)液晶層按照電場(chǎng)方向發(fā)生扭轉(zhuǎn)。在陣列基板和彩膜基 板朝向液晶層的表面上分別貼設(shè)有取向膜，取向膜朝向液晶層的表面上設(shè)有 平行的多條取向槽，且兩取向膜上的取向槽相互垂直，由于液晶材料的粘著 性，所以臨近取向膜的液晶分子會(huì)按照取向槽的方向排列，由于兩取向膜的
取向槽垂直，所以液晶分子在兩取向膜之間發(fā)生90度扭轉(zhuǎn)，可參見(jiàn)圖2所示 的液晶層狀態(tài)，該狀態(tài)下的液晶層俯視結(jié)構(gòu)示意圖如圖4所示。圖像信號(hào)驅(qū) 動(dòng)裝置與陣列基板上的像素電極和彩膜基板上的公共電極分別相連，用于按 照時(shí)鐘脈沖的同步信號(hào)分別輸出公共電壓、數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)信號(hào)和掃描驅(qū)動(dòng)信號(hào)， 以在彩膜基板和陣列基板間形成變化的電場(chǎng)，實(shí)現(xiàn)圖像的顯示。
上述結(jié)構(gòu)液晶顯示器的工作原理為由背光源提供光線射入液晶顯示面 板，在未通入圖像信號(hào)時(shí)，液晶層兩側(cè)未形成電場(chǎng)，液晶分子的扭轉(zhuǎn)方向不 變，光線經(jīng)下偏光片入射后，下偏光片起偏光作用，其透過(guò)光線為單方向線 性偏振光，該光線射入液晶層，由于液晶的旋光作用，該偏振光的偏振方向 會(huì)隨橢圓形液晶分子方向的改變而改變；當(dāng)通入圖像信號(hào)時(shí)，圖像信號(hào)驅(qū)動(dòng) 裝置一方面向公共電極輸出恒定電壓，另一方面按照同步信號(hào)，可以是時(shí)鐘 脈沖，將圖像信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)信號(hào)和掃描驅(qū)動(dòng)信號(hào)輸出到陣列基板上， 則每個(gè)像素單元被輸入數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)信號(hào)，即變化的電壓，該電壓與公共電壓之
間形成電場(chǎng)，使得該液晶像素單元對(duì)應(yīng)區(qū)域內(nèi)的液晶分子按照該電場(chǎng)發(fā)生扭 轉(zhuǎn)，從而改變光線的方向，當(dāng)偏振光方向與上偏光片偏振方向一致時(shí)，光線 即從上偏光片射出呈現(xiàn)給觀看者，而當(dāng)偏振光方向與上偏光片偏振方向垂直 時(shí)，則光線無(wú)法透過(guò)。透過(guò)光線的強(qiáng)弱則通過(guò)基板間的電壓進(jìn)行控制。根據(jù) 上述液晶顯示裝置的工作原理中可以看出，雖然圖像可呈現(xiàn)顏色豐富，亮暗 交錯(cuò)的特點(diǎn)，但是其光線都是由線性偏振光組成的，偏振方向與上偏光片方 向一致。
目前，三維成像的實(shí)現(xiàn)是圖像顯示領(lǐng)域中不斷追求的技術(shù)目標(biāo)。所謂維成像，是向觀看者模擬三維圖像的一種技術(shù)，當(dāng)觀眾的左眼和右眼分別接 收到相同物體或景色的不同但對(duì)應(yīng)的透視圖像時(shí)，觀眾的大腦會(huì)同時(shí)處理這 兩個(gè)圖像，從而產(chǎn)生三維感覺(jué)。三維成像技術(shù)主要依賴于一種或多種特定的 技術(shù)來(lái)分離圖像，以分別提供給觀眾的左眼和右眼。
現(xiàn)有技術(shù)中已有一些實(shí)現(xiàn)三維成像的技術(shù)，例如在申請(qǐng)?zhí)枮?0210765. 1 的中國(guó)專(zhuān)利中公開(kāi)了一種利用復(fù)合LCD面板實(shí)現(xiàn)三維成像的方法，釆用疊設(shè) 多個(gè)液晶層，且分別進(jìn)行驅(qū)動(dòng)以同時(shí)形成多個(gè)圖像的方法，在縱深方向上形 成三維圖像，該方法的缺點(diǎn)是需要處理多層液晶顯示的不同圖像，導(dǎo)致結(jié)構(gòu) 復(fù)雜，驅(qū)動(dòng)線路設(shè)計(jì)復(fù)雜，并且疊設(shè)多層液晶層會(huì)出現(xiàn)產(chǎn)品尺寸大的缺陷， 另外，該方法也不能夠?qū)崿F(xiàn)嚴(yán)格區(qū)分呈現(xiàn)給觀眾雙目的圖像。在申請(qǐng)?zhí)枮?200580039824. 9的中國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)中公開(kāi)了 一種利用復(fù)合LCD面板顯示三維成 像的方法，該方法采用至少兩層疊置液晶單元，在液晶顯示面板內(nèi)進(jìn)行顯示， 相對(duì)于觀眾呈現(xiàn)不同距離上彼此疊加的計(jì)算圖像，結(jié)合合適的三維圖像驅(qū)動(dòng) 系統(tǒng)可在一個(gè)或多個(gè)區(qū)域內(nèi)產(chǎn)生連續(xù)的三維圖像。但是該方法由于采用在空 間上彼此疊加計(jì)算圖像的技術(shù)，所以不能產(chǎn)生明顯差異的雙目圖像，且三維 圖像驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)非常復(fù)雜。申請(qǐng)?zhí)枮?7108881. O的中國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)公開(kāi)了一 種利用時(shí)分制液晶眼鏡的驅(qū)動(dòng)方法，該方法通過(guò)使觀眾佩戴與顯示系統(tǒng)信號(hào) 同步調(diào)制的液晶眼鏡來(lái)區(qū)分不同圖像信號(hào)，從而達(dá)到三維成像的效果。該方 法存在的缺陷是時(shí)分控制的液晶眼鏡結(jié)構(gòu)復(fù)雜成本高、重量大而佩戴不便。 在文檔號(hào)為KR1020050086001和KR1020050065125的韓國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)中分別公 開(kāi)了一種利用電壓可控偏光板控制顯示圖像偏振方向的方法，該方法可結(jié)合 檢偏眼鏡的使用來(lái)產(chǎn)生三維圖像。但是該方法也存在著一定的缺陷，需要采 用調(diào)制的偏光板作為開(kāi)關(guān)面板，所以該偏光板的制造困難成本高，且控制技 術(shù)復(fù)雜，難以實(shí)現(xiàn)。
通過(guò)對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的分析可知，現(xiàn)有具備三維成像功能的顯示裝置中，多 存在技術(shù)復(fù)雜、成本高、生產(chǎn)和使用不便的問(wèn)題，還存在不能?chē)?yán)格區(qū)分雙目圖像的問(wèn)題，導(dǎo)致三維成像效果不佳。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供用于三維顯示裝置的開(kāi)關(guān)面板和液晶顯示系統(tǒng)，以 實(shí)現(xiàn)顯示裝置具有三維成像功能，且三維成像效果好、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低， 易于生產(chǎn)和使用推廣。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種用于三維顯示裝置的開(kāi)關(guān)面板，該 三維顯示裝置包括出射偏振性畫(huà)像的液晶顯示裝置與開(kāi)關(guān)面板，其中，開(kāi)關(guān)
面板與液晶顯示裝置的畫(huà)像所出射的一側(cè)貼合設(shè)置；該開(kāi)關(guān)面板包括第一透 明基板和第二透明基板；該第一透明基板和第二透明基板相對(duì)的表面上分別 涂覆有透明導(dǎo)電膜；兩個(gè)透明導(dǎo)電膜相對(duì)的表面上還分別布設(shè)有取向膜，且 兩個(gè)取向膜上的取向槽之間形成一夾角；兩個(gè)取向膜之間填充有液晶層，該 液晶層用于在開(kāi)關(guān)面板透明導(dǎo)電膜通入的開(kāi)關(guān)信號(hào)驅(qū)動(dòng)下周期性地扭轉(zhuǎn)。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明還提供了另一種用于三維顯示裝置的開(kāi)關(guān)面板， 該三維顯示裝置包括出射偏振性畫(huà)像的液晶顯示裝置與該開(kāi)關(guān)面板，其中， 該開(kāi)關(guān)面板與液晶顯示裝置的畫(huà)像所出射的一側(cè)貼合設(shè)置；該開(kāi)關(guān)面板包括 至少一個(gè)透明基板，填充在透明基板與液晶顯示裝置之間的液晶層，以及兩 個(gè)向液晶層施加驅(qū)動(dòng)信號(hào)的透明電極；該開(kāi)關(guān)面板還包括沿著第一方式排列 設(shè)計(jì)液晶層的取向膜；根據(jù)向液晶層施加的驅(qū)動(dòng)信號(hào)，液晶層沿著第二方式 排列。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明還提供了一種液晶顯示系統(tǒng)，采用本發(fā)明上述 任一一種用于三維顯示裝置的開(kāi)關(guān)面板，其中，該液晶顯示系統(tǒng)還包括三維 顯示裝置中出射偏振性畫(huà)像的液晶顯示裝置，以及檢偏眼鏡，該檢偏眼鏡的 兩片鏡片上分別貼設(shè)有偏光片，且兩片偏光片偏振方向之間的角度為90度。
由以上技術(shù)方案可知，本發(fā)明釆用在液晶顯示裝置前端設(shè)置開(kāi)關(guān)面板， 對(duì)從液晶顯示裝置射出的線性偏振光進(jìn)行周期性偏轉(zhuǎn)的技術(shù)手段，使最終出射的圖像為偏振方向周期性變化的線性偏振光，該線性偏振光可提供給用戶 分別從左眼和右目艮接收，在大腦中處理后即可達(dá)到三維顯示效果。在實(shí)現(xiàn)三 維顯示效果的同時(shí)，本發(fā)明的三維顯示裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、輕薄化，需要配合使 用的檢偏眼鏡要求低，且驅(qū)動(dòng)方法簡(jiǎn)單，所以使得整個(gè)液晶顯示系統(tǒng)的結(jié)構(gòu) 簡(jiǎn)單、成本低，易于在生產(chǎn)和使用方面進(jìn)行推廣?？朔爽F(xiàn)有技術(shù)中實(shí)現(xiàn)三 維成像功能的顯示裝置結(jié)構(gòu)復(fù)雜、成本高的技術(shù)問(wèn)題。
下面通過(guò)具體實(shí)施例并結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步的詳細(xì)描述。


圖1為現(xiàn)有技術(shù)中一種液晶顯示器的結(jié)構(gòu)示意圖2為現(xiàn)有液晶顯示器中液晶顯示裝置的拆分結(jié)構(gòu)示意圖3為現(xiàn)有液晶顯示器中陣列基板的局部俯視結(jié)構(gòu)示意圖4為現(xiàn)有液晶顯示器中液晶層扭轉(zhuǎn)狀態(tài)俯視結(jié)構(gòu)示意圖5為本發(fā)明用于三維顯示裝置的開(kāi)關(guān)面板具體實(shí)施例一的結(jié)構(gòu)示意
圖6為本發(fā)明用于三維顯示裝置的開(kāi)關(guān)面板具體實(shí)施例一的拆分結(jié)構(gòu)示
意圖7為本發(fā)明用于三維顯示裝置的開(kāi)關(guān)面板具體實(shí)施例一通電時(shí)液晶分 子的狀態(tài)示意圖8為本發(fā)明用于三維顯示裝置的開(kāi)關(guān)面板具體實(shí)施例中開(kāi)關(guān)信號(hào)示意
圖9為本發(fā)明用于三維顯示裝置的開(kāi)關(guān)面板具體實(shí)施例三的結(jié)構(gòu)示意
圖10為本發(fā)明液晶顯示系統(tǒng)具體實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖lla為本發(fā)明液晶顯示系統(tǒng)具體實(shí)施例中開(kāi)關(guān)面板不施加電壓時(shí)的工 作狀態(tài)示意圖；圖lib為本發(fā)明液晶顯示系統(tǒng)具體實(shí)施例中開(kāi)關(guān)面板施加電壓時(shí)的工作 狀態(tài)示意圖。
圖中 100-背光模組 220-彩膜基板 241-像素電極 244-TFT開(kāi)關(guān)元件 300-外框架 520-透明導(dǎo)電膜 550-第二透明基板 580-第三取向膜
200-液晶顯示裝置 230-液晶層 242-數(shù)據(jù)線 250-下偏光片 500-開(kāi)關(guān)面4反 530-第一取向膜 560-第二取向膜 590-第三透明電相_
210-上偏光片 240-陣列基板 243-柵電極掃描線 260-第一液晶層 510-第一透明基板 540-第二液晶層 570-第三透明基板 600-檢偏眼鏡
具體實(shí)施例方式
用于三維顯示裝置的開(kāi)關(guān)面板實(shí)施例一
如圖5所示為本發(fā)明用于三維顯示裝置的開(kāi)關(guān)面板具體實(shí)施例一的結(jié)構(gòu) 示意圖，該開(kāi)關(guān)面板500具體可以應(yīng)用于三維顯示裝置中，使該三維顯示裝 置包括出射偏振性畫(huà)像的液晶顯示裝置200和開(kāi)關(guān)面板500兩大部分。該液 晶顯示裝置200相當(dāng)于現(xiàn)有的液晶顯示裝置，可參考圖2所示的結(jié)構(gòu)，包括 順序設(shè)置的下偏光片250、陣列基板240、第一液晶層260、彩膜基板220和 上偏光片210,第一液晶層260相當(dāng)與現(xiàn)有液晶顯示面板中的液晶層230。其 中，陣列基板240和彩膜基板220對(duì)盒設(shè)置，在陣列基板240和彩膜基板220 兩側(cè)分別設(shè)置有偏振方向相垂直的上偏光片210和下偏光片250，在陣列基 板24Q和彩膜基板220之間填充有第一液晶層260。在陣列基板240上按照 需要的分辨率形成有矩陣形式排列的像素單元，每個(gè)像素單元對(duì)應(yīng)設(shè)置有像 素電極241和TFT開(kāi)關(guān)元件244,可參見(jiàn)圖3所示，像素電極241通過(guò)TFT 開(kāi)關(guān)元件244分別連接在數(shù)據(jù)線242和柵電極掃描線243上。該三維顯示裝置的開(kāi)關(guān)面板500如圖5所示，與液晶顯示裝置200的偏振畫(huà)像射出一側(cè)貼 合設(shè)置，即在臨近上偏光片210的一側(cè)與液晶顯示面板200緊密地或有較 小間隙地貼合設(shè)置。開(kāi)關(guān)面板500的具體結(jié)構(gòu)如圖6所示，包括相對(duì)平行 設(shè)置的第一透明基板510和第二透明基板550;該第一透明基板510和第二 透明基板550相對(duì)的表面上分別涂覆有均勾分布的透明導(dǎo)電膜520;在兩個(gè) 透明導(dǎo)電膜相對(duì)的表面上還分別布設(shè)有第一取向膜530和第二取向膜560, 且第一取向膜530和第二取向膜560上的取向槽相互垂直；在第一取向膜530 和第二取向膜560之間填充有第二液晶層540，該第二液晶層540用于在開(kāi) 關(guān)面板500的透明導(dǎo)電膜520被通入的開(kāi)關(guān)信號(hào)驅(qū)動(dòng)下進(jìn)行周期性地扭轉(zhuǎn)。
在本實(shí)施例中，與開(kāi)關(guān)面板配合使用的液晶顯示裝置的結(jié)構(gòu)、工作原理 和功能與現(xiàn)有技術(shù)相似，本實(shí)施例的開(kāi)關(guān)面板設(shè)置在液晶顯示裝置和觀看者 之間，所以需要能夠盡量減少對(duì)光線的阻擋，第一透明基板和第二透明基板 均采用透明材料制成，具體可采用塑料或玻璃等材質(zhì)。類(lèi)似地，透明導(dǎo)電膜 需要采用透明地且可導(dǎo)電的材質(zhì)制成，較佳的是采用現(xiàn)有制備像素電極的材 料，例如銦錫氧化物(筒稱(chēng)ITO),則可充分利用現(xiàn)有制備液晶顯示器中使 用的材料。
本實(shí)施例開(kāi)關(guān)面板在應(yīng)用中，液晶顯示裝置的工作原理如上所述，在液 晶顯示裝置后形成線性偏振光。開(kāi)關(guān)面板是本發(fā)明的關(guān)鍵點(diǎn)，是用于旋轉(zhuǎn)該 線性偏振光的特殊結(jié)構(gòu)液晶面板，其工作原理是由于不同方向的液晶分子 是對(duì)光學(xué)特性造成影響的主要因素，在第二液晶層的兩側(cè)分別設(shè)置有取向槽 相互垂直的第一、第二取向膜，由于液晶的粘著性，所以臨近取向膜的液晶 分子將與取向槽同方向分布，而介于其間的液晶分子將逐漸旋轉(zhuǎn)90度，扭曲 排列。當(dāng)?shù)谝煌该骰搴偷诙该骰宓耐该鲗?dǎo)電膜間不施加電壓時(shí)，液晶 分子扭曲排列，可參見(jiàn)圖2和圖4，由液晶顯示面板射出的線性偏振光在通 過(guò)第二液晶層時(shí)，由于液晶的旋光性變?yōu)闄E圓偏振光，直到形成與初始偏振 方向垂直的偏振光線；而當(dāng)?shù)谝煌该骰搴偷诙该骰宓耐该鲗?dǎo)電膜間施 加電壓時(shí)，所有的液晶分子將按電場(chǎng)方向排布，液晶分子不發(fā)生扭轉(zhuǎn)，如圖7所示，當(dāng)線性偏振光通過(guò)時(shí)，光偏振特性不發(fā)生變化，因此透過(guò)光仍然按
原偏振方向射出?；谝陨系脑恚?dāng)從液晶顯示面板射出一定方向的線性 偏振光時(shí)，在開(kāi)關(guān)面板電源通斷的狀態(tài)下可以得到偏振方向互相垂直的兩種 線性偏振光。實(shí)現(xiàn)射出兩種線性偏振光即可令該液晶顯示裝置具備呈現(xiàn)三維 圖像的功能。當(dāng)觀看者佩戴左眼和右眼鏡片分別貼附偏振方向垂直偏振片的 檢偏眼鏡時(shí)，即可通過(guò)左眼看到對(duì)應(yīng)偏振方向的圖像，從右眼看到偏振方向 垂直的圖像，若開(kāi)關(guān)面板的電源周期性通斷，且間隔密集，例如以每幀圖像 的時(shí)間為單位進(jìn)行通斷開(kāi)關(guān)，則觀看者感覺(jué)不到幀的斷續(xù)，能夠從左眼和右 眼分別看到連續(xù)的畫(huà)面，偏振方向垂直的圖像在觀看者的大腦中組合，即可 呈現(xiàn)出三維的圖像效果。
在具體應(yīng)用中，本實(shí)施例用于三維顯示裝置的開(kāi)關(guān)面板所采用的驅(qū)動(dòng)方
法可以為根據(jù)同步信號(hào)，向液晶顯示裝置陣列基板上的數(shù)據(jù)線輸入數(shù)據(jù)驅(qū) 動(dòng)信號(hào)，向柵電極掃描線輸入掃描驅(qū)動(dòng)信號(hào)，用于在液晶顯示裝置之間形成 變化的電場(chǎng)，以驅(qū)動(dòng)液晶分子扭轉(zhuǎn)來(lái)顯示圖像，同時(shí)根據(jù)同步信號(hào)向開(kāi)關(guān)面 板的兩個(gè)透明導(dǎo)電膜輸入開(kāi)關(guān)信號(hào)，實(shí)現(xiàn)開(kāi)關(guān)面板間電場(chǎng)的出現(xiàn)和消失，用 于驅(qū)動(dòng)開(kāi)關(guān)面板中的第二液晶層周期性地扭轉(zhuǎn)，來(lái)將液晶顯示裝置出射的線 性偏振光的偏振方向反轉(zhuǎn)。開(kāi)關(guān)信號(hào)T1可以是周期性變化的高低電平，如圖 8所示，較佳的是與同步信號(hào)T2相對(duì)應(yīng)，為時(shí)鐘脈沖信號(hào)，也可以與同步信 號(hào)的頻率相同。
采用上述驅(qū)動(dòng)方法對(duì)本實(shí)施例的開(kāi)關(guān)面板進(jìn)行時(shí)序控制，使液晶顯示裝 置的圖像顯示與開(kāi)關(guān)面板的偏光旋轉(zhuǎn)同步。不僅實(shí)現(xiàn)了觀察者雙眼接收不同 的圖像，還完成了液晶顯示裝置播放圖像的頻率和開(kāi)關(guān)面板的同步，使觀看 者能夠看到連續(xù)的三維圖像，保證觀看者不同眼接收的圖像能夠連續(xù)準(zhǔn)確地 分別進(jìn)入眼睛。這樣，當(dāng)顯示三維圖像時(shí)，液晶顯示裝置將進(jìn)入左右眼的圖 像以一定的播放頻率間隔播放出，開(kāi)關(guān)信號(hào)同步地控制開(kāi)關(guān)面板，當(dāng)播放左 眼圖像時(shí)施加高電壓，當(dāng)播放右眼圖像時(shí)不施加電壓。因此，觀察者佩戴輕 便的檢偏眼鏡就可觀測(cè)到三維圖像。本實(shí)施例的技術(shù)方案通過(guò)在液晶顯示裝置前端設(shè)置開(kāi)關(guān)面板來(lái)改變圖像 的光線偏振方向，使液晶顯示器所顯示的連續(xù)圖像的前后兩幀圖像偏光方向 相異，再配合檢偏眼鏡的使用，使觀看者兩眼接收不同但相應(yīng)的圖像，從而 達(dá)到較佳的三維成像效果。本實(shí)施例開(kāi)關(guān)面板應(yīng)用于三維顯示裝置時(shí)，通過(guò) 液晶旋光性的二次利用實(shí)現(xiàn)三維成像，對(duì)開(kāi)關(guān)面板的電源控制方法簡(jiǎn)單。在 具備三維成像功能的同時(shí)，因?yàn)殚_(kāi)關(guān)面板僅采用一層液晶層，并且不設(shè)置上 偏光片、下偏光片等部件，所以結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單，相比于同功能產(chǎn)品，其結(jié)構(gòu) 更加輕薄化，成本更低，易于推廣生產(chǎn)。用戶需佩戴的檢偏眼鏡的結(jié)構(gòu)也較 簡(jiǎn)單，所以進(jìn)一步達(dá)到了降低成本，方便使用的目的。
本實(shí)施例中開(kāi)關(guān)面板的兩取向膜上取向槽相互垂直為較佳的實(shí)施方式， 光片偏振方向嚴(yán)格垂直更利于左右眼區(qū)分不同的偏振光區(qū)，避免不同偏振光 線的圖像在同 一個(gè)眼睛內(nèi)混合，不同圖像嚴(yán)格進(jìn)入不同眼睛是三維成像最理
想狀態(tài)。但是，兩取向膜的取向槽之間的夾角并不限于為90度，開(kāi)關(guān)面板中 出射的偏振光偏振方向主要決定于施加在第二液晶層上的開(kāi)關(guān)信號(hào)。在取向 槽不垂直的情況下，可以通過(guò)調(diào)整開(kāi)關(guān)信號(hào)來(lái)控制出射偏振光的偏振方向。 用于三維顯示裝置的開(kāi)關(guān)面板實(shí)施例二
本發(fā)明用于三維顯示裝置的開(kāi)關(guān)面板具體實(shí)施例二的技術(shù)方案與實(shí)施例 一的區(qū)別在于透明導(dǎo)電膜可以不采用均勻鋪設(shè)的薄膜，而是由矩陣形式排 列的導(dǎo)電區(qū)組成，該導(dǎo)電區(qū)與陣列基板上的像素單元對(duì)應(yīng)設(shè)置。進(jìn)一步的， 第一透明基板及其上的透明導(dǎo)電膜和第一取向膜可以與陣列基板的結(jié)構(gòu)相 同，即將陣列基板的玻璃基板作為第一透明基板，陣列基板上的像素電極作 為透明導(dǎo)電膜，陣列基板上貼附的取向膜作為第一取向膜。
本實(shí)施例技術(shù)方案相比于上述實(shí)施例一的優(yōu)點(diǎn)在于能夠利用現(xiàn)有已制備 的陣列基板作為開(kāi)關(guān)面板的部件，能夠節(jié)約生產(chǎn)成本。因?yàn)殚_(kāi)關(guān)面板以第二 液晶層為中心，實(shí)際上可以對(duì)稱(chēng)設(shè)置的，所以第二透明基板及其上的透明導(dǎo) 電膜、第二取向膜也可以與陣列基板的結(jié)構(gòu)相同。采用陣列基板結(jié)構(gòu)的第一 透明基板或第二透明基板與上偏光片臨近貼設(shè)。在具體應(yīng)用中，透明導(dǎo)電膜的布設(shè)可以為矩陣形式，也可以為無(wú)規(guī)則排 布等多種情況，視具體情況而定。
相比與現(xiàn)有的液晶顯示裝置，因?yàn)殚_(kāi)關(guān)面板的主要功能是旋轉(zhuǎn)光線的偏 振方向，無(wú)需上偏光片和下偏光片的起偏、檢偏作用，也無(wú)需彩膜的濾光作 用。所以只采用原液晶顯示裝置的有關(guān)部件即可，結(jié)構(gòu)更加輕薄化。
用于三維顯示裝置的開(kāi)關(guān)面板實(shí)施例三
如圖9所示為本發(fā)明三維顯示裝置的開(kāi)關(guān)面板具體實(shí)施例三的結(jié)構(gòu)示意 圖，該開(kāi)關(guān)面板500應(yīng)用于三維顯示裝置，該三維顯示裝置包括出射偏振性 畫(huà)像的液晶顯示裝置200與開(kāi)關(guān)面板500。該液晶顯示裝置200可采用上述 實(shí)施例一中的具體結(jié)構(gòu)，該開(kāi)關(guān)面板500與液晶顯示裝置200偏振畫(huà)像所出 射的一側(cè)貼合設(shè)置。該開(kāi)關(guān)面板500的結(jié)構(gòu)包括至少一個(gè)第三透明基板570， 第二液晶層540和兩個(gè)第三透明電極590。該第二液晶層540填充在第三透 明基板570與液晶顯示裝置200之間，兩個(gè)第三透明電極590用于向第二液 晶層540施加驅(qū)動(dòng)信號(hào)，具體可以為任意形式的、能夠向第二液晶層540施 加電場(chǎng)的電極，例如實(shí)施例一中所記載的透明導(dǎo)電膜。該開(kāi)關(guān)面斧反500還包 括沿著第一方式排列設(shè)計(jì)第二液晶層540的第三取向膜580，第三取向膜580 上的取向槽設(shè)計(jì)使第二液晶層540在未施加電場(chǎng)時(shí)呈第一方式排列，具體的， 第三取向膜580可以分別設(shè)置在第三透明基板570和液晶顯示裝置200相對(duì) 的表面上。在工作時(shí)，4艮據(jù)兩個(gè)第三透明電極590向第二液晶層540施加的 驅(qū)動(dòng)信號(hào)，第二液晶層540沿著第二方式排列，所謂第二方式即第二液晶層 540在第三透明電極590所施加的電場(chǎng)作用下的排列方式。
在本實(shí)施例中，排列第二液晶層的第一方式可以是與第三透明基板平行 的水平排列方式，而排列第二液晶層的第二方式是與第三透明基板垂直的豎 直排列方式。本實(shí)施例實(shí)現(xiàn)液晶顯示裝置三維圖像顯示的原理與實(shí)施例一的 工作原理基本相同，可以根據(jù)同步信號(hào)向液晶顯示裝置輸入數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)信號(hào)和 掃描驅(qū)動(dòng)信號(hào)，用于驅(qū)動(dòng)液晶顯示裝置顯示圖像，同時(shí)根據(jù)同步信號(hào)向開(kāi)關(guān) 面板輸入開(kāi)關(guān)信號(hào)，用于驅(qū)動(dòng)開(kāi)關(guān)面板中的第二液晶層周期性的扭轉(zhuǎn)。本實(shí)施例通過(guò)開(kāi)關(guān)面板周期性的向第二液晶層施加電場(chǎng)，使第二液晶層 在與第三透明基板水平和垂直的方向間發(fā)生周期性的扭轉(zhuǎn)，從而通過(guò)第二液 晶層改變從液晶顯示裝置出射的偏振圖像的偏振方向，配合檢偏眼鏡的使用， 就可以在觀察者的大腦中呈現(xiàn)三維圖像。該開(kāi)關(guān)面板的結(jié)構(gòu)相比于上述實(shí)施 例一和實(shí)施例二的技術(shù)方案，進(jìn)一步利用液晶顯示裝置的表面作為一層透明 基板，因此使開(kāi)關(guān)面板的結(jié)構(gòu)更加簡(jiǎn)單，能夠使三維顯示裝置更加輕薄化， 同時(shí)也能保證良好的三維成像效果。
本實(shí)施例的開(kāi)關(guān)面板，第二液晶層排列的第一方式和第二方式并不限于 上述一種，該排列液晶層的第一方式和第二方式可以都是與第三透明基板平 行的水平排列方式，并且第一方式與第二方式之間形成一夾角，該夾角較佳
的是90度。第一方式和第二方式在與第三透明基板呈平行的水平平面內(nèi)具有 一夾角，能夠?qū)崿F(xiàn)第二液晶層在施加電場(chǎng)前后的方向扭轉(zhuǎn)，即能夠改變液晶 顯示裝置出射的偏振畫(huà)像的偏振方向，配合檢偏眼鏡的使用而實(shí)現(xiàn)三維成像 效果。
液晶顯示系統(tǒng)實(shí)施例
如圖IO所示為本發(fā)明液晶顯示系統(tǒng)具體實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖，該液晶顯 示系統(tǒng)可以采用本發(fā)明用于三維顯示裝置的開(kāi)關(guān)面板任意實(shí)施例的技術(shù)方 案。該液晶顯示系統(tǒng)具體包括背光模組100、由出射偏振性畫(huà)像的液晶顯 示裝置200和開(kāi)關(guān)面板500組成的三維顯示裝置、外框架300、圖像信號(hào)驅(qū) 動(dòng)裝置(圖中未示)和信號(hào)同步裝置(圖中未示)，其中該背光模組100 貼設(shè)在液晶顯示裝置200出射偏振性畫(huà)像的一側(cè)，即臨近液晶顯示裝置200 的一側(cè)，開(kāi)關(guān)面板500設(shè)置在外側(cè)；外框架300圍設(shè)在三維顯示裝置和背光 模組100的外側(cè)，圖像信號(hào)驅(qū)動(dòng)裝置和信號(hào)同步裝置也可以設(shè)置在外框架300 之中；圖像信號(hào)驅(qū)動(dòng)裝置與三維顯示裝置中的液晶顯示裝置200相連，用于 驅(qū)動(dòng)液晶顯示裝置200顯示圖像；該液晶顯示系統(tǒng)還設(shè)置有信號(hào)同步裝置， 與三維顯示裝置中的開(kāi)關(guān)面板500的透明電極分別相連，用于輸出開(kāi)關(guān)信號(hào) 驅(qū)動(dòng)開(kāi)關(guān)面板500中的第二液晶層周期性地扭轉(zhuǎn)。在本實(shí)施例的液晶顯示系統(tǒng)中，可以進(jìn)一步包括檢偏眼鏡，該檢偏眼鏡 的兩片鏡片上分別貼設(shè)有偏光片，且兩片偏光片的偏振方向相互垂直，該檢 偏眼鏡與三維顯示裝置配合使用，實(shí)現(xiàn)兩眼接收不同的圖像。該檢偏眼鏡的 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，方便佩戴，成本低，所以能夠廣泛的推廣應(yīng)用。
本實(shí)施例液晶顯示系統(tǒng)在工作時(shí)，可執(zhí)行本發(fā)明開(kāi)關(guān)面板的驅(qū)動(dòng)方法， 信號(hào)同步裝置根據(jù)同步信號(hào)探知液晶顯示面板的播放頻率后，控制開(kāi)關(guān)面板，
形成一套三維成像系統(tǒng)。圖lla所示為開(kāi)關(guān)面板500不施加電壓狀態(tài)下的系 統(tǒng)工作情況，開(kāi)關(guān)面板500對(duì)液晶顯示裝置200射出的偏振光進(jìn)行90度旋轉(zhuǎn)， 光線通過(guò)^f企偏眼鏡600左側(cè)同向偏振光鏡片僅進(jìn)入左眼；圖llb所示為對(duì)開(kāi) 關(guān)面板500施加電壓的狀態(tài)，由液晶顯示裝置200射出的光線偏振性不發(fā)生 變化，因此通過(guò)檢偏眼鏡600右側(cè)偏振鏡片進(jìn)入右眼，實(shí)現(xiàn)了雙眼觀測(cè)不同 圖像的目的。
本發(fā)明的液晶顯示系統(tǒng)可釆用本發(fā)明開(kāi)關(guān)面板任 一 實(shí)施例的技術(shù)方案， 該液晶顯示系統(tǒng)能夠具備三維成像的功能，且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低，易于推廣 應(yīng)用。
本發(fā)明的開(kāi)關(guān)面板和液晶顯示系統(tǒng)中，所涉及的第二液晶層可以采用不 同狀態(tài)的液晶制備，上述實(shí)施例均以扭曲向列型(Twisted Nematic，簡(jiǎn)稱(chēng) TN)狀態(tài)液晶作為制備第二液晶層的材料來(lái)進(jìn)行說(shuō)明，但是本發(fā)明并不限于 此，也可以采用超4丑曲向列型(Super Twisted Nematic，簡(jiǎn)稱(chēng)STN)，邊緣 場(chǎng)轉(zhuǎn)換型(Fringe Field Switching,簡(jiǎn)稱(chēng)FFS )狀態(tài)的液晶制備第二液晶 層，只要適當(dāng)調(diào)整兩取向槽之間的夾角，以及調(diào)整開(kāi)關(guān)信號(hào)即可。
最后應(yīng)說(shuō)明的是以上實(shí)施例僅用以說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)方案，而非對(duì)其 限制；盡管參照前述實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說(shuō)明，本領(lǐng)域的普通技術(shù) 人員應(yīng)當(dāng)理解其依然可以對(duì)前述各實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或 者對(duì)其中部分技術(shù)特征進(jìn)行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應(yīng)技
術(shù)方案的本質(zhì)脫離本發(fā)明各實(shí)施例技術(shù)方案的精神和范圍。
權(quán)利要求
1、一種用于三維顯示裝置的開(kāi)關(guān)面板，所述三維顯示裝置包括出射偏振性畫(huà)像的液晶顯示裝置與所述開(kāi)關(guān)面板，其特征在于所述開(kāi)關(guān)面板與所述液晶顯示裝置的畫(huà)像所出射的一側(cè)貼合設(shè)置；所述開(kāi)關(guān)面板包括第一透明基板和第二透明基板；所述第一透明基板和第二透明基板相對(duì)的表面上分別涂覆有透明導(dǎo)電膜；兩個(gè)所述透明導(dǎo)電膜相對(duì)的表面上還分別布設(shè)有取向膜，且兩個(gè)所述取向膜上的取向槽之間形成一夾角；兩個(gè)所述取向膜之間填充有液晶層，所述液晶層用于在所述開(kāi)關(guān)面板透明導(dǎo)電膜通入的開(kāi)關(guān)信號(hào)驅(qū)動(dòng)下周期性地扭轉(zhuǎn)。
2、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的用于三維顯示裝置的開(kāi)關(guān)面板，其特征在于 所述夾角為90度。
3、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的用于三維顯示裝置的開(kāi)關(guān)面板，其特征在于 根據(jù)同步信號(hào)向液晶顯示裝置輸入數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)信號(hào)和掃描驅(qū)動(dòng)信號(hào)，用于驅(qū)動(dòng) 所述液晶顯示裝置顯示圖像，同時(shí)根據(jù)所述同步信號(hào)向所述開(kāi)關(guān)面板輸入開(kāi) 關(guān)信號(hào)，用于驅(qū)動(dòng)所述開(kāi)關(guān)面板中的液晶層周期性地扭轉(zhuǎn)。
4、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的用于三維顯示裝置的開(kāi)關(guān)面板，其特征在于 所述開(kāi)關(guān)信號(hào)與所述同步信號(hào)的頻率相同。
5、 一種用于三維顯示裝置的開(kāi)關(guān)面板，所述三維顯示裝置包括出射偏振 性畫(huà)像的液晶顯示裝置與所述開(kāi)關(guān)面板，其特征在于所述開(kāi)關(guān)面板與所述 液晶顯示裝置的畫(huà)像所出射的一側(cè)貼合設(shè)置；所述開(kāi)關(guān)面板包括至少一個(gè)透 明基板，填充在所述透明基板與所述液晶顯示裝置之間的液晶層，以及兩個(gè) 向所述液晶層施加驅(qū)動(dòng)信號(hào)的透明電極；所述開(kāi)關(guān)面板還包括沿著第一方式 排列設(shè)計(jì)液晶層的取向膜；根據(jù)向液晶層施加的所述驅(qū)動(dòng)信號(hào)，液晶層沿著 第二方式排列。
6、 根據(jù)權(quán)利要求5所述的用于三維顯示裝置的開(kāi)關(guān)面板，其特征在于 所述排列液晶層的第一方式是與所述透明基板平行的水平排列方式，所述排列液晶層的第二方式是與所述透明基板垂直的豎直排列方式。
7、 根據(jù)權(quán)利要求5所述的用于三維顯示裝置的開(kāi)關(guān)面板，其特征在于 所述排列液晶層的第一方式和第二方式都是與所述透明基板平行的水平排列 方式，所述第一方式與第二方式之間形成一夾角。
8、 根據(jù)權(quán)利要求7所述的用于三維顯示裝置的開(kāi)關(guān)面板，其特征在于 所述夾角為90度。
9、 根據(jù)權(quán)利要求5所述的用于三維顯示裝置的開(kāi)關(guān)面板，其特征在于 根據(jù)同步信號(hào)向液晶顯示裝置輸入數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)信號(hào)和掃描驅(qū)動(dòng)信號(hào)，用于驅(qū)動(dòng) 所述液晶顯示裝置顯示圖像，同時(shí)根據(jù)所述同步信號(hào)向開(kāi)關(guān)面板輸入開(kāi)關(guān)信 號(hào)，用于驅(qū)動(dòng)所述開(kāi)關(guān)面板中的液晶層。
10、 一種采用權(quán)利要求1 ~ 9所述的任一開(kāi)關(guān)面板的液晶顯示系統(tǒng)，其特 征在于還包括所述三維顯示裝置中出射偏振性畫(huà)像的液晶顯示裝置，以及 檢偏眼鏡，所述檢偏眼鏡的兩片鏡片上分別貼設(shè)有偏光片，且兩片所述偏光 片偏振方向之間的角度為90度。
全文摘要
本發(fā)明涉及用于三維顯示裝置的開(kāi)關(guān)面板和液晶顯示系統(tǒng)。該開(kāi)關(guān)面板與液晶顯示裝置偏振畫(huà)像的出射側(cè)貼合設(shè)置，包括兩塊透明基板，其相對(duì)的表面上分別涂覆有透明導(dǎo)電膜，其間填充有液晶層，且其兩側(cè)分別布設(shè)有取向槽相互垂直的取向膜。另一種開(kāi)關(guān)面板與液晶顯示裝置偏振畫(huà)像出射側(cè)貼合設(shè)置；該開(kāi)關(guān)面板包括至少一個(gè)透明基板，填充在透明基板和液晶顯示裝置之間的液晶層，以及兩個(gè)施加驅(qū)動(dòng)信號(hào)的透明電極；沿著第一方式排列設(shè)計(jì)液晶層的取向膜；根據(jù)向液晶層施加的驅(qū)動(dòng)信號(hào)，液晶層沿著第二方式排列。該液晶顯示系統(tǒng)包括本發(fā)明的開(kāi)關(guān)面板及相應(yīng)設(shè)置的檢偏眼鏡。本發(fā)明采用液晶二次旋光技術(shù)實(shí)現(xiàn)三維成像，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低，且成像效果好。
文檔編號(hào)G02B27/26GK101556390SQ20081010360
公開(kāi)日2009年10月14日 申請(qǐng)日期2008年4月9日 優(yōu)先權(quán)日2008年4月9日
發(fā)明者劉海軍, 宋冠男, 尹大根, 金哲潤(rùn) 申請(qǐng)人:北京京東方光電科技有限公司