CN102778757A - 3d显示装置及其制造方法 - Google Patents

3d显示装置及其制造方法 Download PDF

Info

Publication number
CN102778757A
CN102778757A CN2012102653893A CN201210265389A CN102778757A CN 102778757 A CN102778757 A CN 102778757A CN 2012102653893 A CN2012102653893 A CN 2012102653893A CN 201210265389 A CN201210265389 A CN 201210265389A CN 102778757 A CN102778757 A CN 102778757A
Authority
CN
China
Prior art keywords
polaroid
functional structure
lead
wire
under
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN2012102653893A
Other languages
English (en)
Other versions
CN102778757B (zh
Inventor
李文波
武延兵
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
BOE Technology Group Co Ltd
Original Assignee
BOE Technology Group Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by BOE Technology Group Co Ltd filed Critical BOE Technology Group Co Ltd
Priority to CN201210265389.3A priority Critical patent/CN102778757B/zh
Publication of CN102778757A publication Critical patent/CN102778757A/zh
Priority to PCT/CN2012/085758 priority patent/WO2014015606A1/zh
Priority to US14/127,124 priority patent/US9316844B2/en
Application granted granted Critical
Publication of CN102778757B publication Critical patent/CN102778757B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K19/00—Liquid crystal materials
    • C09K19/02—Liquid crystal materials characterised by optical, electrical or physical properties of the components, in general
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K19/00—Liquid crystal materials
    • C09K19/52—Liquid crystal materials characterised by components which are not liquid crystals, e.g. additives with special physical aspect: solvents, solid particles
    • C09K19/60—Pleochroic dyes
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B30/00—Optical systems or apparatus for producing three-dimensional [3D] effects, e.g. stereoscopic images
    • G02B30/20—Optical systems or apparatus for producing three-dimensional [3D] effects, e.g. stereoscopic images by providing first and second parallax images to an observer's left and right eyes
    • G02B30/22—Optical systems or apparatus for producing three-dimensional [3D] effects, e.g. stereoscopic images by providing first and second parallax images to an observer's left and right eyes of the stereoscopic type
    • G02B30/25—Optical systems or apparatus for producing three-dimensional [3D] effects, e.g. stereoscopic images by providing first and second parallax images to an observer's left and right eyes of the stereoscopic type using polarisation techniques
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B30/00—Optical systems or apparatus for producing three-dimensional [3D] effects, e.g. stereoscopic images
    • G02B30/20—Optical systems or apparatus for producing three-dimensional [3D] effects, e.g. stereoscopic images by providing first and second parallax images to an observer's left and right eyes
    • G02B30/26—Optical systems or apparatus for producing three-dimensional [3D] effects, e.g. stereoscopic images by providing first and second parallax images to an observer's left and right eyes of the autostereoscopic type
    • G02B30/27—Optical systems or apparatus for producing three-dimensional [3D] effects, e.g. stereoscopic images by providing first and second parallax images to an observer's left and right eyes of the autostereoscopic type involving lenticular arrays
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1343—Electrodes
    • G02F1/134309—Electrodes characterised by their geometrical arrangement
    • G02F1/134336—Matrix
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/137—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells characterised by the electro-optical or magneto-optical effect, e.g. field-induced phase transition, orientation effect, guest-host interaction or dynamic scattering
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N13/00—Stereoscopic video systems; Multi-view video systems; Details thereof
    • H04N13/30—Image reproducers
    • H04N13/302—Image reproducers for viewing without the aid of special glasses, i.e. using autostereoscopic displays
    • H04N13/31—Image reproducers for viewing without the aid of special glasses, i.e. using autostereoscopic displays using parallax barriers
    • H04N13/315—Image reproducers for viewing without the aid of special glasses, i.e. using autostereoscopic displays using parallax barriers the parallax barriers being time-variant
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N13/00—Stereoscopic video systems; Multi-view video systems; Details thereof
    • H04N13/30—Image reproducers
    • H04N13/332—Displays for viewing with the aid of special glasses or head-mounted displays [HMD]
    • H04N13/337—Displays for viewing with the aid of special glasses or head-mounted displays [HMD] using polarisation multiplexing
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N13/00—Stereoscopic video systems; Multi-view video systems; Details thereof
    • H04N13/30—Image reproducers
    • H04N13/398—Synchronisation thereof; Control thereof
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1335—Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
    • G02F1/13363—Birefringent elements, e.g. for optical compensation
    • G02F1/133631—Birefringent elements, e.g. for optical compensation with a spatial distribution of the retardation value
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1335—Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
    • G02F1/13363—Birefringent elements, e.g. for optical compensation
    • G02F1/133638—Waveplates, i.e. plates with a retardation value of lambda/n

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Nonlinear Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Geometry (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Liquid Crystal (AREA)

Abstract

本发明提供一种3D显示装置及其制造方法，属于液晶显示领域。其中，该3D显示装置包括：液晶显示面板；分别贴附在所述液晶显示面板两侧的第一偏振片、第二偏振片；所述3D显示装置还包括：位于所述第二偏振片上的光栅功能结构，所述光栅功能结构的条纹方向在控制下可与水平方向成预设的不同角度；位于所述光栅功能结构上的偏振片功能结构，所述偏振片功能结构的功能状态在控制下可在有效和无效之间进行切换。本发明的技术方案能够在同一个3D显示装置上实现眼镜式3D显示模式和裸眼式3D显示模式的兼容切换。

Description

3D显示装置及其制造方法
技术领域
本发明涉及液晶显示领域，特别是指一种3D显示装置及其制造方法。
背景技术
众所周知，人们平时所见到的2D显示器无法像真实世界一样提供景深信息。人们之所以能够辨别景深(3D效果)，关键在于人的两只眼睛具有60mm左右的瞳距产生的位置差异。有“双眼视差”的两副图成为一对“立体图象对”，其经过人大脑视觉皮层的融合，就产生了立体效果。
3D显示模式分为裸眼式3D显示模式和眼镜式3D显示模式，目前，眼镜式3D显示模式的主流的技术有shutter glass（快门眼镜）技术和pattern retard（偏光式）技术；而裸眼式3D显示模式主要有视差挡板光栅、柱透镜光栅等技术，在裸眼式3D显示模式中，视差挡板光栅技术应用最为成熟，其光栅材料可采用菲林片式、BM（黑矩阵）式、反射BM式、Active barrier（可变光栅）式等。
眼镜式3D显示模式和裸眼式3D显示模式各有其优缺点，眼镜式3D显示模式需佩戴眼镜，但是窜扰相对较小；而裸眼式3D显示模式不需要佩戴眼镜，但是窜扰相对大些。现有技术中的3D显示器往往只能采用一种3D显示模式，但是对于同一3D显示器来说，不同的场合采用不同的3D显示模式可能能够达到更好的显示效果。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种3D显示装置及其制造方法，能够在同一个3D显示装置上实现眼镜式3D显示模式和裸眼式3D显示模式的兼容切换。
为解决上述技术问题，本发明的实施例提供技术方案如下：
一方面，提供一种3D显示装置，包括：
液晶显示面板；
分别贴附在所述液晶显示面板两侧的第一偏振片、第二偏振片；
其中，所述3D显示装置还包括：
位于所述第二偏振片上的光栅功能结构，所述光栅功能结构的条纹方向在控制下可与水平方向成预设的不同角度；
位于所述光栅功能结构上的偏振片功能结构，所述偏振片功能结构的功能状态在控制下可在有效和无效之间进行切换，所述偏振片功能结构的功能状态为有效时，所述偏振片功能结构吸收入射光两个正交的线偏振光分量中的其中一个；所述偏振片功能结构的功能状态为无效时，入射光均能透过所述偏振片功能结构。
进一步地，所述光栅功能结构包括位于所述第二偏振片上的第一光栅单元和位于所述第一光栅单元上的第二光栅单元，所述第一光栅单元的条纹方向与水平方向平行，所述第二光栅单元的条纹方向与竖直方向平行，
其中，眼镜式3D显示模式下，仅所述第一光栅单元在控制下起作用；裸眼式3D显示模式下，仅所述第二光栅单元在控制下起作用。
进一步地，所述光栅功能结构包括位于所述第二偏振片上的第一光栅单元和位于所述第一光栅单元上的第二光栅单元，所述第一光栅单元的条纹方向与水平方向平行，所述第二光栅单元的条纹方向与竖直方向成一定角度，
其中，眼镜式3D显示模式下，仅所述第一光栅单元在控制下起作用；裸眼式3D显示模式下，仅所述第二光栅单元在控制下起作用。
进一步地，所述光栅功能结构包括：
相对设置的第一基板、第二基板；
位于所述第一基板和第二基板之间的液晶层；
其中，所述第一基板上设置有与水平方向平行的多行像素电极，其中奇数行像素电极相互连接并与引线a连接，偶数行像素电极相互连接并与引线b连接；所述第二基板上设置有与竖直方向平行的多行像素电极，其中奇数行像素电极相互连接并与引线c连接，偶数行像素电极相互连接并与引线d连接；
其中，眼镜式3D显示模式下，所述引线a、c、d在控制下与公共电极相连接，所述引线b在控制下与驱动电压Vop相连接；或者所述引线b、c、d在控制下与公共电极相连接，所述引线a在控制下与驱动电压Vop相连接；
裸眼式3D显示模式下，所述引线a、b、c在控制下与公共电极相连接，所述引线d在控制下与驱动电压Vop相连接；或者所述引线a、b、d在控制下与公共电极相连接，所述引线c在控制下与驱动电压Vop相连接。
进一步地，所述光栅功能结构包括：
相对设置的第一基板、第二基板；
位于所述第一基板和第二基板之间的液晶层；
其中，所述第一基板上设置有与水平方向平行的多行像素电极，其中奇数行像素电极相互连接并与引线a连接，偶数行像素电极相互连接并与引线b连接；所述第二基板上设置有与竖直方向成一定角度的多行像素电极，其中奇数行像素电极相互连接并与引线c连接，偶数行像素电极相互连接并与引线d连接；
其中，眼镜式3D显示模式下，所述引线a、c、d在控制下与公共电极相连接，所述引线b在控制下与驱动电压Vop相连接；或者所述引线b、c、d在控制下与公共电极相连接，所述引线a在控制下与驱动电压Vop相连接；
裸眼式3D显示模式下，所述引线a、b、c在控制下与公共电极相连接，所述引线d在控制下与驱动电压Vop相连接；或者所述引线a、b、d在控制下与公共电极相连接，所述引线c在控制下与驱动电压Vop相连接。
进一步地，所述像素电极之间的行距为3-5μm。
进一步地，所述偏振片功能结构包括：
相对设置的第三基板、第四基板；
位于所述第三基板和第四基板之间、由向列相液晶和二色性染料组成的液晶分子；
其中，所述液晶分子的初始取向为与所述第三基板平行，在对所述偏振片功能结构施加电场后，所述液晶分子的取向与所述第三基板垂直。
本发明实施例还提供了制造上述的3D显示装置的制造方法，包括：
形成液晶显示面板；
在所述液晶显示面板两侧分别形成第一、第二偏振片；
所述制造方法还包括：
在所述第二偏振片上形成光栅功能结构，所述光栅功能结构的条纹方向在控制下可与水平方向成预设的不同角度；
在所述光栅功能结构上形成偏振片功能结构，所述偏振片功能结构的功能状态在控制下可在有效和无效之间进行切换，所述偏振片功能结构的功能状态为有效时，所述偏振片功能结构吸收入射光两个正交的线偏振光分量中的其中一个；所述偏振片功能结构的功能状态为无效时，入射光均能透过所述偏振片功能结构。
本发明的实施例具有以下有益效果：
上述方案中，3D显示装置包括液晶显示面板和分别贴附在液晶显示面板两侧的第一偏振片、第二偏振片，3D显示装置还包括位于第二偏振片上的光栅功能结构，位于光栅功能结构上的偏振片功能结构，其中，光栅功能结构的条纹方向在控制下可与水平方向成预设角度，偏振片功能结构的功能状态在控制下可在有效和无效之间进行切换。本发明的技术方案通过控制光栅功能结构的条纹方向和偏振片功能结构的功能状态，可以使得3D显示装置在眼镜式3D显示模式和裸眼式3D显示模式之间进行切换。
附图说明
图1为现有技术中眼镜式3D显示模式的显示示意图；
图2为现有技术中眼镜式3D显示模式的3D显示面板的结构示意图；
图3为现有技术中裸眼式3D显示模式的3D显示面板的结构示意图；
图4为本发明实施例的3D显示装置的结构示意图；
图5为本发明实施例一眼镜式3D显示模式下光栅功能结构的显示示意图；
图6为本发明实施例一裸眼式3D显示模式下光栅功能结构的显示示意图；
图7为本发明实施例二光栅功能结构的结构示意图；
图8为本发明实施例二光栅功能结构的第一基板上的像素电极排布示意图；
图9为本发明实施例二光栅功能结构的第二基板上的像素电极排布示意图；
图10为本发明实施例二光栅功能结构的第二基板上的像素电极的另一排布示意图；
图11a-b为本发明实施例三裸眼式3D显示模式下偏振片功能结构的显示示意图；
图11c为本发明实施例三眼镜式3D显示模式下偏振片功能结构的显示示意图。
附图标记
1 第一偏振片        2 液晶显示面板
3 第二偏振片        4 光栅
5 偏振光栅          6 第三偏振片
7 第一区域          8 第二区域
21 光栅功能结构     22 偏振片功能结构
9 第一光栅单元      10 第二光栅单元
11 第一基板         12 液晶层
13 第二基板         14 第三基板
15 液晶分子         16 第四基板
17 二色性染料
具体实施方式
为使本发明的实施例要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例进行详细描述。
本发明的实施例针对现有技术中的3D显示器往往只能采用一种3D显示模式的问题，提供一种3D显示装置及其制造方法，能够在同一个3D显示装置上实现眼镜式3D显示模式和裸眼式3D显示模式的兼容切换。
图2为现有技术中眼镜式3D显示模式的3D显示面板的结构示意图，如图2所示，该3D显示面板由第一偏振片1、液晶显示面板2、第二偏振片3、光栅4组成。
现有技术中的偏光眼镜式3D显示模式的原理如图1所示，从上到下依次为：显示面板显示的画面、相位差板、出射画面及观看用的偏光眼镜。显示面板上，一行显示右眼图，一行显示左眼图，在其前面放置一块相位差板，一行λ/2延迟，一行0延迟，一行λ/2延迟，一行0延迟，…，一行λ/2延迟，一行0延迟，如此交替排布，其中，λ为光波长，这样可以使λ/2延迟的像素出射光的偏光方向旋转90°，这样，戴着左右眼偏振方向正交的偏光眼镜，就可以右眼只看到右眼像素发出的光，左眼只看到左眼像素发出的光，从而产生立体效果。此外，相位差板上的排布还可以是一行λ/4延迟，一行3λ/4延迟，一行λ/4延迟，一行3λ/4延迟，…，一行λ/4延迟，一行3λ/4延迟。
此相位差板可用液晶显示面板替换，液晶显示面板可采用TN（TwistedNematic，扭曲向列型）模式或VA（Vcrtical Alignment，垂直配向）模式来实现0延迟、λ/2延迟的功能。
而裸眼式3D显示模式可采用偏振光栅来实现，如图3所示，现有技术中裸眼式3D显示模式的3D显示面板由第一偏振片1、液晶显示面板2、第二偏振片3、偏振光栅5和第三偏振片6组成，经过液晶显示面板2上第二偏振片3后的光线，经过设计好的偏振光栅5，所用偏振光栅5有两个偏振态区域：第一区域7和第二区域8，第一区域7产生λ/2相位延迟，经过第三偏振片6后，光线被遮挡；第二区域8为0相位延迟，经过第三偏振片6后，光线仍能射出，因此通过偏振光栅5的第三偏振片6能够实现裸眼式3D显示。
为在同一个3D显示装置上实现眼镜式3D显示模式和裸眼式3D显示模式的兼容切换，需解决两大主要问题：
一是实现光栅的兼容，但目前这两种显示模式的光栅条纹的设计和条纹放置方向均不一样。在偏光眼镜式3D显示模式中，光栅条纹为横向放置（即与水平方向平行），而在裸眼式3D显示模式中，光栅条纹为竖向（即与水平方向垂直）或倾斜（即与水平方向成一定角度）放置；
二是第三偏振片6对偏光眼镜式3D显示模式的兼容，第三偏振片6在裸眼式3D显示模式中作为偏光光栅的必用部件，而在眼镜式3D显示模式中不仅没有作用，而且会影响立体显示效果。
本发明提供了一种3D显示装置，能够在同一个3D显示装置上实现眼镜式3D显示模式和裸眼式3D显示模式的兼容切换，如图4所示，本实施例包括：
液晶显示面板2；
分别贴附在液晶显示面板2两侧的第一偏振片1、第二偏振片3；
位于第二偏振片3上的光栅功能结构21，光栅功能结构21的条纹方向在控制下可与水平方向成预设的不同角度；
位于光栅功能结构21上的偏振片功能结构22，偏振片功能结构22的功能状态在控制下可在有效和无效之间进行切换，偏振片功能结构的功能状态为有效时，偏振片功能结构吸收入射光两个正交的线偏振光分量中的其中一个；偏振片功能结构的功能状态为无效时，入射光均能透过偏振片功能结构。
其中，需要使光栅功能结构21能够同时适用于眼镜式3D显示模式和裸眼式3D显示模式，光栅功能结构21的实现有以下两种可选实施例：
实施例一：如图5和图6所示，光栅功能结构21由位于第二偏振片3上的第一光栅单元9和位于第一光栅单元9上的第二光栅单元10组成，其中，第一光栅单元9的条纹方向与水平方向平行，第二光栅单元10的条纹方向与竖直方向平行，第一光栅单元9和第二光栅单元10均可采用液晶器件实现。
当需实现偏光眼镜式3D显示时，控制第一光栅单元9起作用，为如图5所示的横条间隔的pattern（图案），按一行λ/2延迟，一行0延迟，一行λ/2延迟，一行0延迟，…，一行λ/2延迟，一行0延迟，如此交替排布；而控制第二光栅单元10均为0延迟或1/2λ延迟，第二光栅单元10不起作用。同时相应驱动液晶显示面板2的数据内容及格式与偏光眼镜式3D显示模式匹配。
而当需实现裸眼式3D显示时，如图6所示，控制第一光栅单元9均为0延迟或1/2λ延迟，第一光栅单元9不起作用；控制第二光栅单元10为竖条间隔的pattern，按一行λ/2延迟，一行0延迟，一行λ/2延迟，一行0延迟，…，一行λ/2延迟，一行0延迟，如此交替排布，充当偏光光栅的核心部件，同时相应驱动液晶显示面板2的数据内容及格式与裸眼式3D显示模式匹配。
进一步地，在实现裸眼式3D显示时，还可以使第二光栅单元的条纹方向与竖直方向成一定角度，这样可以减少摩尔纹。该角度在0~90°之间，优选地，该角度小于45°，具体地，该角度的大小可以根据光栅节距、显示屏亚像素节距的大小来设置，以减小莫尔条纹的宽度，使得人眼无法分辨出。
实施例二：光栅功能结构21采用一液晶器件实现，如图7所示，该光栅功能结构21包括。相对设置的第一基板11、第二基板13；位于第一基板11和第二基板13之间的液晶层12；
其中，第一基板11上的电极结构如图8所示，第一基板11上设置有与水平方向平行的多行像素电极，像素电极的行距为3-5μm。在工艺允许的情况下，像素电极之间的行距越小越好。其中奇数行像素电极相互连接并与引线a连接，偶数行像素电极相互连接并与引线b连接；第二基板13上的电极结构如图9所示，第二基板13上设置有与竖直方向平行的多行像素电极，像素电极的行距为3-5μm。在工艺允许的情况下，像素电极之间的行距越小越好。其中奇数行像素电极相互连接并与引线c连接，偶数行像素电极相互连接并与引线d连接；
为使此液晶器件实现第一光栅单元9的功能，可将引线c、d设为与common（公共）电极相连接，将引线a设为与液晶器件的驱动电压Vop相连接，b设为与common电极相连接；或将b设为与液晶器件的驱动电压Vop相连接、a设为与common电极相连接，从而实现该液晶器件奇偶行间隔具有0、1/2λ相位差的图案延迟，实现图5中第一光栅单元9的功能。
为使此液晶器件实现第二光栅单元10的功能，可将引线a、b设为与common（公共）电极相连接，将引线c设为与液晶器件的驱动电压Vop相连接，d设为与common电极相连接；或将d设为与液晶器件的驱动电压Vop相连接、c设为与common电极相连接，从而实现该液晶器件奇偶行间隔具有0、1/2λ相位差的图案延迟，实现图6中第二光栅单元10的功能。
进一步地，为减小摩尔纹，第二基板13上的电极结构还可如图10所示，第二基板13上设置有与竖直方向成一定角度的多行像素电极，其中奇数行像素电极相互连接并与引线c连接，偶数行像素电极相互连接并与引线d连接。与竖直方向所成角度在0~90°之间，优选地，该角度小于45°，具体地，该角度的大小可以根据光栅节距、显示屏亚像素节距的大小来设置，以减小莫尔条纹的宽度，使得人眼无法分辨出。
通过上述实施例一和实施例二可以使得光栅功能结构21能够同时适用于眼镜式3D显示模式和裸眼式3D显示模式。
下面需要解决偏振片功能结构22对眼镜式3D显示模式和裸眼式3D显示模式的兼容。
实施例三：
如图11a~c所示，偏振片功能结构22采用液晶器件实现，包括：
相对设置的第三基板14、第四基板16；
位于第三基板14和第四基板16之间、由向列相液晶和二色性染料17组成的液晶分子15；
其中，液晶分子15的初始取向为与第三基板14平行，在对偏振片功能结构22施加电场后，液晶分子15的取向与第三基板14垂直。
在液晶材料中加入二色性染料，此二色性染料具有特征：其对入射光束两个正交的线偏振光分量，仅选择吸收其中一个而让第二个通过。
液晶盒中液晶分子15的初始取向为上下平行或反平行取向（即与第三基板14平行），其与经过此液晶盒的入射偏振光偏振方向平行或垂直，若偏正的入射光与液晶分子15指向矢平行，则该区域的光线被吸收，该区域充当光栅的档光条，如图11（a）所示；若偏正的入射光与液晶分子15指向矢垂直，则该区域的光线能顺利通过，此区域充当光栅开口，如图11（b）所示；因此，通过掺杂二色性染料的液晶器件，可充当偏振片的功能，实现裸眼式3D显示。
另外，当3D显示装置切换到偏光眼镜式3D显示模式时，需取消偏振片功能结构22的偏振片功能，保证左右眼看到不同偏振态的图像。此时，只需对该液晶器件施加电场，使液晶分子15沿电场方向取向，如图11（c）所示，此时，入射光的偏振方向均与液晶分子15指向矢垂直，光线均能通过。因此，对偏光眼镜式3D显示模式的实现没有产生负面影响。
通过上述实施例三可以使得偏振片功能结构22能够同时适用于眼镜式3D显示模式和裸眼式3D显示模式。
本发明的3D显示装置，可实现眼镜式3D显示模式和裸眼式3D显示模式的兼容切换，其中，光栅功能结构的条纹方向在控制下与水平方向成不同角度，偏振片功能结构的功能状态在控制下在有效和无效之间进行切换。通过控制光栅功能结构的条纹方向和偏振片功能结构的功能状态，可以使得3D显示装置在眼镜式3D显示模式和裸眼式3D显示模式之间进行切换。
进一步地，本发明的3D显示装置还能实现2D显示和3D显示之间的切换，只需要控制光栅功能结构21的第一光栅单元9、第二光栅单元10和偏振片功能结构22同时不起作用，即可实现2D显示。
在本发明的另一方面，本发明实施例还提供一种与上述3D显示装置相应的3D显示装置的制造方法，包括：
形成液晶显示面板；
在液晶显示面板两侧分别形成第一、第二偏振片；
在第二偏振片上形成光栅功能结构，光栅功能结构的条纹方向可在控制下可与水平方向成预设的不同角度；
在光栅功能结构上形成偏振片功能结构，偏振片功能结构的功能状态在控制下可在有效和无效之间进行切换，偏振片功能结构的功能状态为有效时，偏振片功能结构吸收入射光两个正交的线偏振光分量中的其中一个；偏振片功能结构的功能状态为无效时，入射光均能透过偏振片功能结构。
本发明的3D显示装置制造方法在液晶显示面板的第二偏振片上形成光栅功能结构和偏振片功能结构，其中，光栅功能结构的条纹方向在控制下与水平方向成预设角度，偏振片功能结构的功能状态在控制下在有效和无效之间进行切换。通过控制光栅功能结构的条纹方向和偏振片功能结构的功能状态，可以使得3D显示装置在眼镜式3D显示模式和裸眼式3D显示模式之间进行切换。
上述装置中所有实现手段和应用场景均适用于该方法的实施例中，也能达到相同的技术功能状态，在此不再赘述。
在本发明各方法实施例中，所述各步骤的序号并不能用于限定各步骤的先后顺序，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，对各步骤的先后变化也在本发明的保护范围之内。
以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明所述原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种3D显示装置，包括液晶显示面板，分别贴附在所述液晶显示面板两侧的第一偏振片、第二偏振片；其特征在于，所述3D显示装置还包括：
位于所述第二偏振片上的光栅功能结构，所述光栅功能结构的条纹方向在控制下可与水平方向成预设的不同角度；
位于所述光栅功能结构上的偏振片功能结构，所述偏振片功能结构的功能状态在控制下可在有效和无效之间进行切换，所述偏振片功能结构的功能状态为有效时，所述偏振片功能结构吸收入射光两个正交的线偏振光分量中的其中一个；所述偏振片功能结构的功能状态为无效时，入射光均能透过所述偏振片功能结构。
2.根据权利要求1所述的3D显示装置，其特征在于，所述光栅功能结构包括位于所述第二偏振片上的第一光栅单元和位于所述第一光栅单元上的第二光栅单元，所述第一光栅单元的条纹方向与水平方向平行，所述第二光栅单元的条纹方向与竖直方向平行，
其中，眼镜式3D显示模式下，仅所述第一光栅单元在控制下起作用；裸眼式3D显示模式下，仅所述第二光栅单元在控制下起作用。
3.根据权利要求1所述的3D显示装置，其特征在于，所述光栅功能结构包括位于所述第二偏振片上的第一光栅单元和位于所述第一光栅单元上的第二光栅单元，所述第一光栅单元的条纹方向与水平方向平行，所述第二光栅单元的条纹方向与竖直方向成一定角度，
其中，眼镜式3D显示模式下，仅所述第一光栅单元在控制下起作用；裸眼式3D显示模式下，仅所述第二光栅单元在控制下起作用。
4.根据权利要求1所述的3D显示装置，其特征在于，所述光栅功能结构包括：
相对设置的第一基板、第二基板；
位于所述第一基板和第二基板之间的液晶层；
其中，所述第一基板上设置有与水平方向平行的多行像素电极，其中奇数行像素电极相互连接并与引线a连接，偶数行像素电极相互连接并与引线b连接；所述第二基板上设置有与竖直方向平行的多行像素电极，其中奇数行像素电极相互连接并与引线c连接，偶数行像素电极相互连接并与引线d连接；
其中，眼镜式3D显示模式下，所述引线a、c、d在控制下与公共电极相连接，所述引线b在控制下与驱动电压Vop相连接；或者所述引线b、c、d在控制下与公共电极相连接，所述引线a在控制下与驱动电压Vop相连接；
裸眼式3D显示模式下，所述引线a、b、c在控制下与公共电极相连接，所述引线d在控制下与驱动电压Vop相连接；或者所述引线a、b、d在控制下与公共电极相连接，所述引线c在控制下与驱动电压Vop相连接。
5.根据权利要求1所述的3D显示装置，其特征在于，所述光栅功能结构包括：
相对设置的第一基板、第二基板；
位于所述第一基板和第二基板之间的液晶层；
其中，所述第一基板上设置有与水平方向平行的多行像素电极，其中奇数行像素电极相互连接并与引线a连接，偶数行像素电极相互连接并与引线b连接；所述第二基板上设置有与竖直方向成一定角度的多行像素电极，其中奇数行像素电极相互连接并与引线c连接，偶数行像素电极相互连接并与引线d连接；
其中，眼镜式3D显示模式下，所述引线a、c、d在控制下与公共电极相连接，所述引线b在控制下与驱动电压Vop相连接；或者所述引线b、c、d在控制下与公共电极相连接，所述引线a在控制下与驱动电压Vop相连接；
裸眼式3D显示模式下，所述引线a、b、c在控制下与公共电极相连接，所述引线d在控制下与驱动电压Vop相连接；或者所述引线a、b、d在控制下与公共电极相连接，所述引线c在控制下与驱动电压Vop相连接。
6.根据权利要求4或5所述的3D显示装置，其特征在于，所述像素电极之间的行距为3-5μm。
7.根据权利要求1所述的3D显示装置，其特征在于，所述偏振片功能结构包括：
相对设置的第三基板、第四基板；
位于所述第三基板和第四基板之间、由向列相液晶和二色性染料组成的液晶分子；
其中，所述液晶分子的初始取向为与所述第三基板平行，在对所述偏振片功能结构施加电场后，所述液晶分子的取向与所述第三基板垂直。
8.一种制造如权利要求1-7中任一项所述的3D显示装置的制造方法，包括：
形成液晶显示面板；
在所述液晶显示面板两侧分别形成第一、第二偏振片；
其特征在于，所述制造方法还包括：
在所述第二偏振片上形成光栅功能结构，所述光栅功能结构的条纹方向在控制下可与水平方向成预设的不同角度；
在所述光栅功能结构上形成偏振片功能结构，所述偏振片功能结构的功能状态在控制下可在有效和无效之间进行切换，所述偏振片功能结构的功能状态为有效时，所述偏振片功能结构吸收入射光两个正交的线偏振光分量中的其中一个；所述偏振片功能结构的功能状态为无效时，入射光均能透过所述偏振片功能结构。
CN201210265389.3A 2012-07-27 2012-07-27 3d显示装置及其制造方法 Active CN102778757B (zh)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201210265389.3A CN102778757B (zh) 2012-07-27 2012-07-27 3d显示装置及其制造方法
PCT/CN2012/085758 WO2014015606A1 (zh) 2012-07-27 2012-12-03 3d显示装置及其制造方法
US14/127,124 US9316844B2 (en) 2012-07-27 2012-12-03 3D display apparatus and method for manufacturing the same

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201210265389.3A CN102778757B (zh) 2012-07-27 2012-07-27 3d显示装置及其制造方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN102778757A true CN102778757A (zh) 2012-11-14
CN102778757B CN102778757B (zh) 2014-10-15

Family

ID=47123705

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201210265389.3A Active CN102778757B (zh) 2012-07-27 2012-07-27 3d显示装置及其制造方法

Country Status (3)

Country Link
US (1) US9316844B2 (zh)
CN (1) CN102778757B (zh)
WO (1) WO2014015606A1 (zh)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103424877A (zh) * 2013-08-27 2013-12-04 江西合力泰科技股份有限公司 一种裸眼3d显示模组
WO2014015606A1 (zh) * 2012-07-27 2014-01-30 京东方科技集团股份有限公司 3d显示装置及其制造方法
CN105988224A (zh) * 2015-02-09 2016-10-05 北京三星通信技术研究有限公司 三维显示设备及其莫尔条纹消减方法和装置
CN109459863A (zh) * 2017-09-06 2019-03-12 京东方科技集团股份有限公司 一种显示面板组件及其显示方法
CN110275309A (zh) * 2019-07-04 2019-09-24 京东方科技集团股份有限公司 偏振微透镜结构、显示装置及其驱动方法

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106292091A (zh) * 2016-10-26 2017-01-04 万维云视（上海）数码科技有限公司 一种纵向/横向可翻转的液晶光栅屏的装置

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0724176A2 (en) * 1995-01-28 1996-07-31 Sharp Kabushiki Kaisha Three-dimensional display
EP1186941A1 (en) * 2000-09-06 2002-03-13 Sony Corporation Guest-host liquid crystal light control device
US20060203339A1 (en) * 1996-01-22 2006-09-14 3Ality, Inc. Systems for three-dimensional viewing and projection
CN1847926A (zh) * 2005-04-04 2006-10-18 三星电子株式会社 在二维和三维图像之间进行切换的立体显示器
US20100091205A1 (en) * 2008-10-13 2010-04-15 Industrial Technology Research Institute Three-dimensional image display apparatus
CN102073142A (zh) * 2009-11-20 2011-05-25 索尼公司 立体显示单元
CN202267801U (zh) * 2011-09-23 2012-06-06 天马微电子股份有限公司 一种可实现竖直水平双方向立体显示的立体显示装置
JP2012114563A (ja) * 2010-11-22 2012-06-14 Sony Corp 立体表示装置および方法
CN102566060A (zh) * 2010-12-31 2012-07-11 京东方科技集团股份有限公司 视差挡板、显示面板及视差挡板的制备方法

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000075285A (ja) * 1998-09-01 2000-03-14 Mitsubishi Electric Corp 反射型液晶表示装置
KR100728115B1 (ko) * 2005-11-04 2007-06-13 삼성에스디아이 주식회사 입체 영상 표시 장치 및 그 구동 방법
TWI365302B (en) * 2007-12-31 2012-06-01 Ind Tech Res Inst Stereo image display with switch function between horizontal display and vertical display
TWI431326B (zh) * 2010-10-29 2014-03-21 Au Optronics Corp 二維及立體顯示器以及其驅動方法
KR101729682B1 (ko) * 2010-11-04 2017-04-25 삼성디스플레이 주식회사 광학 유닛 및 이를 포함하는 표시 장치
CN102213865B (zh) * 2011-05-31 2014-07-02 京东方科技集团股份有限公司 3d面板、3d显示设备及相位差板制作方法
TWI456261B (zh) * 2011-11-30 2014-10-11 Au Optronics Corp 立體顯示器及其視差屏障面板
CN102778757B (zh) * 2012-07-27 2014-10-15 京东方科技集团股份有限公司 3d显示装置及其制造方法

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0724176A2 (en) * 1995-01-28 1996-07-31 Sharp Kabushiki Kaisha Three-dimensional display
US20060203339A1 (en) * 1996-01-22 2006-09-14 3Ality, Inc. Systems for three-dimensional viewing and projection
EP1186941A1 (en) * 2000-09-06 2002-03-13 Sony Corporation Guest-host liquid crystal light control device
CN1847926A (zh) * 2005-04-04 2006-10-18 三星电子株式会社 在二维和三维图像之间进行切换的立体显示器
US20100091205A1 (en) * 2008-10-13 2010-04-15 Industrial Technology Research Institute Three-dimensional image display apparatus
CN102073142A (zh) * 2009-11-20 2011-05-25 索尼公司 立体显示单元
JP2012114563A (ja) * 2010-11-22 2012-06-14 Sony Corp 立体表示装置および方法
CN102566060A (zh) * 2010-12-31 2012-07-11 京东方科技集团股份有限公司 视差挡板、显示面板及视差挡板的制备方法
CN202267801U (zh) * 2011-09-23 2012-06-06 天马微电子股份有限公司 一种可实现竖直水平双方向立体显示的立体显示装置

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2014015606A1 (zh) * 2012-07-27 2014-01-30 京东方科技集团股份有限公司 3d显示装置及其制造方法
US9316844B2 (en) 2012-07-27 2016-04-19 Boe Technology Group Co., Ltd. 3D display apparatus and method for manufacturing the same
CN103424877A (zh) * 2013-08-27 2013-12-04 江西合力泰科技股份有限公司 一种裸眼3d显示模组
CN105988224A (zh) * 2015-02-09 2016-10-05 北京三星通信技术研究有限公司 三维显示设备及其莫尔条纹消减方法和装置
CN105988224B (zh) * 2015-02-09 2019-03-19 北京三星通信技术研究有限公司 三维显示设备及其莫尔条纹消减方法和装置
CN109459863A (zh) * 2017-09-06 2019-03-12 京东方科技集团股份有限公司 一种显示面板组件及其显示方法
US11281065B2 (en) 2017-09-06 2022-03-22 Boe Technology Group Co., Ltd. Display panel assembly and display method thereof
CN110275309A (zh) * 2019-07-04 2019-09-24 京东方科技集团股份有限公司 偏振微透镜结构、显示装置及其驱动方法
CN110275309B (zh) * 2019-07-04 2021-12-28 京东方科技集团股份有限公司 偏振微透镜结构、显示装置及其驱动方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN102778757B (zh) 2014-10-15
US20150077665A1 (en) 2015-03-19
US9316844B2 (en) 2016-04-19
WO2014015606A1 (zh) 2014-01-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN102809848B (zh) 反射式裸眼3d显示装置及其制造方法
EP2730971B1 (en) Liquid crystal slit grating and stereoscopic display device
KR101729682B1 (ko) 광학 유닛 및 이를 포함하는 표시 장치
CN102436101B (zh) 液晶透镜光栅和立体显示装置
US9213203B2 (en) Three-dimensional image display
CN102778757B (zh) 3d显示装置及其制造方法
EP2703875B1 (en) A device for displaying 3D-images which employs a parallax-barrier based on a switchable, cholesteric liquid crystal cell
US8908113B2 (en) Three-dimensional image display apparatus
CN102540558A (zh) 基于蓝相液晶透镜的2d/3d可切换自由立体显示装置
US20130107146A1 (en) Display apparatus
EP2988160B1 (en) Switching barrier and 3d display device having the same
KR102171611B1 (ko) 입체 영상 디스플레이 장치
CN103353694A (zh) 液晶光栅及显示装置
CN103703411A (zh) 立体显示装置
CN102749769A (zh) 基于双层液晶透镜的2d/3d可切换自由立体显示装置
KR100852006B1 (ko) 표시패널 및 이를 구비한 입체영상 표시장치
TW200530675A (en) Display panel and display device
KR20120059953A (ko) 크로스 토크를 줄인 패턴드 리타더를 사용한 3차원 영상 표시장치
CN102854694A (zh) 2d/3d切换的液晶透镜组件
JP2012163854A (ja) 表示装置および液晶素子
US9759925B2 (en) Three-dimensional image display apparatus
KR101879717B1 (ko) 입체 영상 표시 장치
KR20150004028A (ko) 입체 영상 표시장치
CN102226858B (zh) 立体显示设备
KR100811818B1 (ko) 2차원/3차원 영상 표시용 렌티큘러 액정셔터 및 이를 갖는디스플레이 장치

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant