CN101881905A - 三维液晶显示装置 - Google Patents

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仲雪飞
屠彦
张�雄
王保平
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Abstract

本发明属于三维显示器制造的技术领域，涉及一种三维液晶显示装置，包括液晶显示器(1)、与液晶显示器(1)相连的偏振器(2)、控制偏振器(2)的同步驱动器(3)和用于接收图像的接收器(4)，同步驱动器(3)与液晶显示器(1)固定连接；其中液晶显示器(1)包括第一偏振片(5)、与第一偏振片(5)相对设置的第二偏振片(7)、设置在第一偏振片(5)和第二偏振片(7)之间的液晶盒(6)、背光源(8)和用于控制背光源(8)和液晶盒(6)的驱动控制器(9)。本发明使三维显示的实现更简单，成本更低，并能在二维和三维显示之间方便地进行切换。

Description

三维液晶显示装置
技术领域
本发明涉及一种在普通液晶显示器的基础上，加装无偏振***的液晶盒以实现三维显示，属于三维显示器制造的技术领域。
背景技术
目前三维显示按原理可分为如下几种类型。空间实现，即采用光学***改变不同位置的出射角度，使左右眼分别接受不同的信息。其优点是无需佩戴眼镜，舒适度较高；但是该方法成本高，而且是以牺牲分辨率为代价的。时分实现，该方法是针对每帧显示的内容分别对应左右图像，通过镜片分别切换至左右眼。优点是不损失分辨率；但是需要佩戴专门的眼镜，而且由于每帧只显示左图像或右图像，所以在现实过程中帧频减半。全息实现，采用全息技术直接在三维空间实现显示。优点为立体感强，并能够直视；但是方案复杂，成本高。
因此有必要提供一种使三维显示的实现更简单、成本更低、并能在二维和三维显示之间进行切换的三维显示装置。
发明内容
技术问题：本发明要解决的技术问题是提供一种三维液晶显示装置，使三维显示的实现更简单，成本更低，并能在二维和三维显示之间方便地进行切换。
技术方案：为解决上述技术问题，本发明提供的技术方案为：一种三维液晶显示装置，包括液晶显示器、与液晶显示器相连的偏振器、控制偏振器的同步驱动器和用于接收图像的接收器，同步驱动器与液晶显示器固定连接；其中
液晶显示器包括第一偏振片、与第一偏振片相对设置的第二偏振片、设置在第一偏振片和第二偏振片之间的液晶盒、背光源和用于控制背光源和液晶盒的驱动控制器；
偏振器包括第一基板、与第一基板相对设置的第二基板，第一基板上设有第一透明电极、第二基板上设有第二透明电极、在第一透明电极与第二透明电极相对的面上分别覆盖第一取向层第二取向层、第一取向层第二取向层之间封装液晶材料；
接收器包括相邻设置的第一检偏振镜片和第二检偏振镜片，
第一偏振片和第二偏振片的偏振方向互相垂直或平行，第一取向层与第二取向层的取向互相垂直，第一取向层和第一偏振片的偏振方向相同；第一检偏振镜片和第二检偏振镜片的偏振方向垂直，且第一检偏振镜片或第二检偏振镜片的偏振方向分别与第一偏振片的偏振方向平行或垂直。
优选的，液晶材料为扭曲向列液晶、超扭曲向列液晶铁电液晶或反铁电液晶等液晶材料。
优选的，第一基板和第二基板的材质为0.1~3毫米的玻璃或聚碳酸酯、聚甲基丙烯酸酯、聚苯二甲酸乙二醇酯等透明有机聚合物板材或薄膜。
优选的，第一透明电极和第二透明电极采用厚度为10~1000纳米的氧化铟锡或氧化锌等透明薄膜。
有益效果：
(1)普通的液晶显示器即可使用。
(2)维持液晶盒偏振方向不变，摘除眼镜，即可方便地切换成二维显示。
(3)接收器为普通的偏振眼镜，不需要附加的红外发射和接受设施。
(4)不损失分辨率。
所以，本发明采用在普通液晶显示器前加无偏振***的液晶盒配以偏振眼镜即可实现三维显示。方案实现简单，成本低，并能在二维与三维之间方便地切换。
附图说明
图1为本发明提供的三维液晶显示装置的结构示意图；
图2为液晶显示器结构示意图；
图3为偏振器结构示意图；
图4为同步驱动器示意图；
图5为三维图像传输示意图。
其中，图中标号分别代表液晶显示器1、偏振器2、同步驱动器3、接收器4，第一偏振片5、液晶盒6、第二偏振片7、背光源8、驱动控制器9、第一基板10、第二基板11、第一透明电极12、第二透明电极13、第一取向层14、第二取向层15、液晶材料16、第一检偏振镜片17、第二检偏振镜片18。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步说明。
参见图1-5，本发明提供的三维液晶显示装置，包括液晶显示器1、与液晶显示器1相连的偏振器2、控制偏振器2的同步驱动器3和用于接收图像的接收器4，同步驱动器3与液晶显示器1连接；其中
液晶显示器1包括第一偏振片5、与第一偏振片5相对设置的第二偏振片7、设置在第一偏振片5和第二偏振片7之间的液晶盒6、背光源8和用于控制背光源8和液晶盒6的驱动控制器9；
偏振器2包括第一基板10、与第一基板10相对设置的第二基板11，第一基板10上设有第一透明电极12、第二基板11上设有第二透明电极13、在第一透明电极12与第二透明电极13相对的面上分别覆盖第一取向层14、第二取向层15、第一取向层14第二取向层15之间封装液晶材料16；
接收器4包括相邻设置的第一检偏振镜片17和第二检偏振镜片18，
第一偏振片5和第二偏振片7的偏振方向互相垂直或平行，第一取向层14与第二取向层15的取向互相垂直，第一取向层14和第一偏振片5的偏振方向相同；第一检偏振镜片17和第二检偏振镜片18的偏振方向垂直，且第一检偏振镜片17或第二检偏振镜片18的偏振方向分别与第一偏振片5的偏振方向平行或垂直。
液晶材料16为扭曲向列液晶、超扭曲向列液晶铁电液晶或反铁电液晶等液晶材料。
第一基板10和第二基板11的材质为0.1~3毫米的玻璃或聚碳酸酯、聚甲基丙烯酸酯、聚苯二甲酸乙二醇酯等透明有机聚合物板材或薄膜。
第一透明电极12和第二透明电极13采用厚度为10~1000纳米的氧化铟锡或氧化锌等透明薄膜。
在液晶显示器上逐帧显示三维图像对应的左、右眼图像，在此显示器前方安装没有偏振***的液晶盒，并根据显示器的帧同步信号和所对应的左眼(或右眼)图像，对液晶盒施加控制信号，使液晶显示器输出的偏振光图像按左、右眼图像的偏振方向互相垂直偏振，再通过偏振眼镜使左眼(或右眼)分别接受对应的图像内容，以实现三维显示。
参见图1，本发明提供的三维液晶显示装置，包括液晶显示器1、偏振器2、同步驱动器3和接收器4组成。
其中液晶显示器1如附图2所示，由偏振片5、液晶盒6、偏振片7、背光源8、驱动控制器9构成。
偏振器2如附图3所示，包括一对面向对合的覆盖整板透明电极12、13的基板10、11，前后透明电极12、13上覆盖取向层14、15，内部封装垂直取向的液晶材料16；同步驱动器3控制偏振器2的同步开关。
参见图5，接收器4由检偏振镜片17、检偏振镜片18组成。
偏振片5和偏振片7的偏振方向互相垂直或平行；前后透明电极上取向层14、15的取向互相垂直，取向层14与偏振片5的偏振方向相同；检偏振镜片17和检偏振镜片18的偏振方向互相垂直，分别与偏振片5的偏振方向平行或垂直。
偏振器3为一液晶盒，包括一对面向对合的覆盖整板透明电极的基板，基板13、14的材质可以为0.1~3毫米的玻璃或聚碳酸酯、聚甲基丙烯酸酯、聚苯二甲酸乙二醇酯等有机聚合物板材或薄膜；透明电极可采用厚度为10~1000纳米的氧化铟锡或氧化锌等透明薄膜；前后透明电极上分别制作互相垂直的取向层，为了满足视频显示的高速切换，内部封装扭曲向列液晶、超扭曲向列液晶铁电液晶或反铁电液晶等材料。当透明电极间电压为0V时，通过液晶盒的光线偏振方向扭转成垂直方向；当透明电极间电压超过一定域值时，光线维持原偏振方向穿过液晶盒。
偏振器2与液晶显示器1可以通过边框支架或粘贴的方式固定。
本发明提供的三维液晶显示装置由同步驱动器3产生的控制信号与液晶显示器1中的驱动控制器9的帧同步控制信号同步，对偏振器2逐帧施加开、关控制信号，使得通过偏振器2的光逐帧变换偏振方向，分别由第一检偏振镜片17和第二检偏振镜片18检出，形成左右眼对应的不同三维图像。
该三维液晶显示装置的工作原理如附图4、5所示，液晶显示器1上逐帧分别显示三维图像(或视频)对应的左眼(或右眼)的图像(或视频)，若液晶显示器最外侧为垂直偏振片，则输出的图像偏振方向为垂直方向；通过同步控制，当前帧显示的图像(或视频)为左眼图像，则对液晶盒3按照三维图像的帧频显示施加0V，显示器输出图像偏振方向被90度扭转成水平偏振光，再通过左眼水平检偏振眼镜到达观看者左眼，而右眼垂直检偏眼镜片则阻止该帧图像到达观看者右眼；反之当前帧显示的图像(或视频)为右眼图像，则对液晶盒3施加超过域值的一定电压，显示器输出图像偏振方向不变，维持垂直偏振方向，再通过右眼垂直检偏振眼镜到达观看者右眼，而左眼水平检偏眼镜片则阻止该帧图像到达观看者左眼。如此循环重复，使得当前时刻左眼(或右眼)接受左眼(或右眼)的图像内容，下一时刻右眼(或左眼)接受右眼(或左眼)的图像内容，以此实现三维显示。

Claims (4)

1.一种三维液晶显示装置，包括液晶显示器(1)、与液晶显示器(1)相连的偏振器(2)、控制偏振器(2)的同步驱动器(3)和用于接收图像的接收器(4)，同步驱动器(3)与液晶显示器(1)连接；其特征在于：
液晶显示器(1)包括第一偏振片(5)、与第一偏振片(5)相对设置的第二偏振片(7)、设置在第一偏振片(5)和第二偏振片(7)之间的液晶盒(6)、背光源(8)和用于控制背光源(8)和液晶盒(6)的驱动控制器(9)；
偏振器(2)包括第一基板(10)、与第一基板(10)相对设置的第二基板(11)，第一基板(10)的内侧设有第一透明电极(12)、第二基板(11)的内侧设有第二透明电极(13)，在第一透明电极(12)与第二透明电极(13)相对的面上分别覆盖第一取向层(14)、第二取向层(15)，第一取向层(14)与第二取向层(15)之间封装液晶材料(16)；
接收器(4)包括相邻设置的第一检偏振镜片(17)和第二检偏振镜片(18)，
第一偏振片(5)和第二偏振片(7)的偏振方向互相垂直或平行，第一取向层(14)与第二取向层(15)的取向互相垂直，第一取向层(14)和第一偏振片(5)的偏振方向相同；第一检偏振镜片(17)和第二检偏振镜片(18)的偏振方向垂直，且第一检偏振镜片(17)或第二检偏振镜片(18)的偏振方向分别与第一偏振片(5)的偏振方向平行或垂直。
2.根据权利要求1所述的三维液晶显示装置，其特征在于：液晶材料(16)为扭曲向列液晶、超扭曲向列液晶、铁电液晶或反铁电液晶材料。
3.根据权利要求1所述的三维液晶显示装置，其特征在于：第一基板(10)和第二基板(11)的材质为0.1～3毫米的玻璃、聚碳酸酯、聚甲基丙烯酸酯或聚苯二甲酸乙二醇酯透明有机聚合物板材或薄膜。
4.根据权利要求1所述的三维液晶显示装置，其特征在于：第一透明电极(12)和第二透明电极(13)采用厚度为10～1000纳米的氧化铟锡或氧化锌透明薄膜。
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