CN103197465A - 一种立体液晶显示装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种立体液晶显示装置，包括：液晶显示装置；设置于所述液晶显示装置的上表面的具有相位差的液晶透镜转换装置；设置于所述液晶透镜转换装置的上表面的第一偏光片。本发明的方案具有高明暗对比度。

Description

一种立体液晶显示装置
技术领域
本发明涉及液晶显示领域，特别是指一种立体液晶显示装置。
背景技术
目前立体显示已经成为显示领域的发展趋势之一。立体显示的根本原理就是视差产生立体，即，使人的左眼看到左眼图片，右眼看到右眼图片。其中左右眼图片为有视差的一对立体图像对。
而3D的立体画像是根据双眼的立体视差的原理来形成。两眼的视差即，两眼观察同一个目标所产生的方向差异，如两眼之前的距离是65mm，由于两眼位置的差异，左右眼看到同一个目标影像，会有所差异。因此，根据两眼位置差异导致影像的差异点叫双眼视差（binocular disparity）。
3D的立体显示装置利用了这样的双眼视差，同一时刻，左眼只能看见左眼的影像，右眼只能看见右眼的影像。即，左右眼各自看见相互不一样的2D影像。这两个画像通过视网膜传达到大脑，大脑把这两个画像相互融合之后，可以产生3D影像的深度感与实际感（即立体感）。
现有技术中，液晶透镜3D显示装置，通过电控的方式可以轻易的实现2D/3D的转换显示。除此之外，液晶透镜3D显示装置还表现出了许多优点，如结构简单、易于制备以及驱动可调等。液晶透镜3D显示装置必然成为以后的发展趋势。
然面，现有技术的液晶显示装置是使用液晶层的光转换显示影像，如图1所示，现有液晶显示装置包括：下基板14，与下基板14相对设置的上基板12，设置于下基板14与上基板12之间的液晶层13，为了从上背光组件出射的散乱光变更为直线偏光（如图1中的箭头所示），上述液晶显示装置的上基板12配置上偏光片11及下基板14配置下偏光片15。从而控制从偏光片与液晶层背光组件出射光的出射量，控制偏光方向，但还是存在实现2D图像的完全暗态显示时，光线无法完全被遮挡，出现漏光现象，如图中标号16所示的漏光，从而造成明暗对比度下降，即实现暗态显示时，不会完全暗态显示。另一面，透过下面偏光片15及液晶层的光，无法透过而被遮断。即，显示装置的明暗比会降低。这样的问题特别是在用横电场控制液晶的面内开关模式（In PlaneSwitching，IPS），边缘场开关模式（Fringe-field switching，FFS）模式的显示装置上更加严重。
为了解决这样的问题上，改变液晶材料性质，开发新的夜景模式，在CF（彩色滤光片）上优化颜料粒子，通过颜料粒子的表面处理来提高液晶显示装置的对比度，但是因光散乱是根本问题，解决起来非常困难。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种立体液晶显示装置，具有高明暗对比度。
为解决上述技术问题，本发明的实施例提供一种立体液晶显示装置，包括：
液晶显示装置；设置于所述液晶显示装置的上表面的具有相位差的液晶透镜转换装置；设置于所述液晶透镜转换装置的上表面的第一偏光片。
其中，所述液晶透镜转换装置包括：第一基板；与所述第一基板相对设置的第二基板；设置于所述第一基板与所述第二基板之间的第一液晶层；
所述第一基板上靠近所述第一液晶层的一侧具有第一电极；
所述第二基板上靠近所述第一液晶层的一侧具有第二电极。
其中，所述第一电极靠近所述第一液晶层的一侧具有第一取向膜；
所述第二电极靠近所述第一液晶层的一侧具有第二取向膜。
其中，所述第一电极和第二电极是由透明导电材料形成的。
其中，在该立体液晶显示装置在显示完全暗态时，所述第一液晶层的相位差为180度；
在该立体液晶显示装置在显示完全亮态时，所述第一液晶层的相位差为0度。
其中，在该立体液晶显示装置在显示完全暗态时，所述第一液晶层的相位差为0度；
在该立体液晶显示装置在显示完全亮态时，所述第一液晶层的相位差为180度。
其中，所述液晶显示装置包括：第三基板；与所述第三基板相对设置的第四基板；设置于所述第三基板与所述第四基板之间的第二液晶层；位于所述第三基板下表面的第二偏光片；位于所述第四基板上表面的第三偏光片；其中，所述液晶透镜转换装置设置于所述第三偏光片上。
其中，所述第一偏光片与所述第三偏光片的透光轴为同一角度。
本发明的上述技术方案的有益效果如下：
上述方案中，通过在液晶显示装置上表面设置具有相位差的液晶透镜转换装置，以及一偏光片，在显示2D图像时，液晶显示装置实现完全暗态时，通过液晶显示装置的上偏光片无法遮断的光，被上述液晶透镜转换装置再进行一次遮断，最后该无法遮断的光被液晶透镜转换装置上粘贴的偏光片吸收，显示完全暗态，从而实现了立体液晶显示装置的高明暗对比度。
附图说明
图1为现有技术中液晶显示装置的剖面示意图；
图2为本发明的立体液晶显示装置的第一实施例剖面示意图；
图3为图2所示的实施例对光线的遮挡的过程示意图；
图4为本发明的立体液晶显示装置的第二实施例的剖面示意图；
图5为图3所示的实施例对光线的遮挡的过程示意图。
具体实施方式
为使本发明要解决的技术问题、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。
如图2－图4所示，本发明的第一实施例提供一种立体液晶显示装置，包括：液晶显示装置10；设置于所述液晶显示装置10的上表面的具有相位差的液晶透镜转换装置100；设置于所述液晶透镜转换装置100的上表面的第一偏光片200。
该实施例通过在液晶显示装置上表面设置具有相位差的液晶透镜转换装置100，以及一偏光片，在显示2D图像时，液晶显示装置实现完全暗态时，通过液晶显示装置的上偏光片无法遮断的光，被上述液晶透镜转换装置再进行一次遮断，最后该无法遮断的光被液晶透镜转换装置100上粘贴的偏光片吸收，显示完全暗态，从而实现了立体液晶显示装置的高明暗对比度。
其中，在上述实施例中，所述液晶透镜转换装置100包括：第一基板110；与所述第一基板110相对设置的第二基板120；设置于所述第一基板110与所述第二基板120之间的第一液晶层130；所述第一基板110上靠近所述第一液晶层130的一侧具有第一电极111；所述第二基板120上靠近所述第一液晶层130的一侧具有第二电极121。
在某些情况下，所述第一电极111靠近所述第一液晶层130的一侧可以具有第一取向膜112；所述第二电极121靠近所述第一液晶层130的一侧具有第二取向膜122。其中，所述第一取向膜112和第二取向膜122的材料可以采用PI（聚酰亚胺）材料。
在该立体液晶显示装置的一些设计中，所述第一电极111和所述第二电极121可以是具有预定间隔的条状电极。第一电极111和第二电极121在制作时，具体可以是由透明导电材料形成的，如ITO（氧化铟锡）。
在上述实施例中，所述液晶显示装置10包括：第三基板101；与所述第三基板101相对设置的第四基板102；设置于所述第三基板101与所述第四基板102之间的第二液晶层103；位于所述第三基板101下表面的第二偏光片104；位于所述第四基板102上表面的第三偏光片105；其中，所述液晶透镜转换装置100设置于所述第三偏光片105上。
上述结构的立体液晶显示装置中，一种实现明暗显示的方式如图2和图3所示，在该立体液晶显示装置在显示完全暗态时，所述第一液晶层130的相位差为180度；在该立体液晶显示装置在显示完全亮态时，所述第一液晶层130的相位差为0度。所述第一偏光片200与所述第三偏光片105的透光轴为同一角度。
具体的，基于图2所示的立体液晶显示装置的结构，液晶透镜转换装置100的第一电极111及第二电极121通过施加不同的电压，从而形成电场，使第一液晶层130呈现与透镜类似的相位变化曲线，从而呈现3D图像；
并且，液晶显示装置10显示2D影像，显示完全暗态时，液晶透镜转换装置100的第一液晶层130的相位差0度，这以外的情况，如实现亮态显示时，通过调整第一电极111、第二电极121的电压，可以得到180度的相位差。这样的情况，上述第一偏光片200的透光轴与液晶显示装置10的第三偏光片105的透光轴以90度角度差。通过液晶显示装置10的第四基板102漏的光大部分是与第三偏光片102的透光轴同一方向的线偏光，漏的光通过持有相位差的液晶透镜转换装置100后，被液晶透镜转换装置100上粘贴的第一偏光片200吸收，显示完全暗态。而且，液晶显示装置10显示完全暗态以外的状态时，如亮态时，与图3一样，透过第三偏光片105的光，通过持有180度相位差的液晶透镜转换装置100之后，第三偏光片105的透光轴转换为垂直方向的线偏光，第一偏光片200不吸收通过，显示完全亮态。
上述结构的立体液晶显示装置中，一种实现明暗显示的方式如图4和图5所示，在该立体液晶显示装置在显示完全暗态时，所述第一液晶层130的相位差为0度；在该立体液晶显示装置在显示完全亮态时，所述第一液晶层130的相位差为180度。所述第一偏光片200与所述第三偏光片105的透光轴为同一角度。
如图4所示，液晶显示装置10显示2D影像，显示完全暗态时，液晶透镜转换装置100的第一液晶层130相位差180度，这以外的情况，如实现亮态显示，通过调整第一电极111和第二电极121的电压，从而得到0度的相位差；这样的情况下，上述液晶透镜转换装置100上面的第一偏光片200的透光轴与液晶显示装置10的第三偏光片105的透光轴方向完全相同；
通过这样的构成，液晶显示装置10显示完全暗态时，如图4所示那样，通过第四基板102漏的光大部分是与第三偏光片105的透光轴同一方向的线偏光，漏的光通过持有相位差的液晶透镜转换装置100后，被液晶透镜转换装置10上粘贴的第一偏光板200吸收，显示完全暗态。而且，液晶显示装置10显示完全暗态之外的状态时，与图5所示的那样，透过第三偏光片105的光，通过持有180度相位差的液晶透镜转换装置100之后，将通过第三偏光片105的光转换为垂直方向的线偏光，液晶透镜转换装置100前面的第一偏光片200不吸收通过，实现完全亮态显示。
本发明的上述立体显示装置，通过在液晶显示装置上表面设置具有相位差的液晶透镜转换装置，以及一偏光片，在显示2D图像时，液晶显示装置实现完全暗态时，通过液晶显示装置的上偏光片无法遮断的光，被上述液晶透镜转换装置再进行一次遮断，最后该无法遮断的光被液晶透镜转换装置上粘贴的偏光片吸收，显示完全暗态，从而实现了立体液晶显示装置的高明暗对比度。
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)

1.一种立体液晶显示装置，其特征在于，包括：
液晶显示装置（10）；
设置于所述液晶显示装置（10）的上表面的具有相位差的液晶透镜转换装置（100）；
设置于所述液晶透镜转换装置（100）的上表面的第一偏光片（200）。
2.根据权利要求1所述的立体液晶显示装置，其特征在于，所述液晶透镜转换装置（100）包括：
第一基板（110）；
与所述第一基板（110）相对设置的第二基板（120）；
设置于所述第一基板（110）与所述第二基板（120）之间的第一液晶层（130）；
所述第一基板（110）上靠近所述第一液晶层（130）的一侧具有第一电极（111）；
所述第二基板（120）上靠近所述第一液晶层（130）的一侧具有第二电极（121）。
3.根据权利要求2所述的立体液晶显示装置，其特征在于，
所述第一电极（111）靠近所述第一液晶层（130）的一侧具有第一取向膜（112）；
所述第二电极（121）靠近所述第一液晶层（130）的一侧具有第二取向膜（122）。
4.根据权利要求2所述的立体液晶显示装置，其特征在于，所述第一电极（111）和第二电极（121）是由透明导电材料形成的。
5.根据权利要求2所述的立体液晶显示装置，其特征在于，
在该立体液晶显示装置在显示完全暗态时，所述第一液晶层（130）的相位差为180度；
在该立体液晶显示装置在显示完全亮态时，所述第一液晶层（130）的相位差为0度。
6.根据权利要求2所述的立体液晶显示装置，其特征在于，
在该立体液晶显示装置在显示完全暗态时，所述第一液晶层（130）的相位差为0度；
在该立体液晶显示装置在显示完全亮态时，所述第一液晶层（130）的相位差为180度。
7.根据权利要求2－6任一项所述的立体液晶显示装置，其特征在于，所述液晶显示装置（10）包括：
第三基板（101）；
与所述第三基板（101）相对设置的第四基板（102）；
设置于所述第三基板（101）与所述第四基板（102）之间的第二液晶层（103）；
位于所述第三基板（101）下表面的第二偏光片（104）；
位于所述第四基板（102）上表面的第三偏光片（105）；
其中，所述液晶透镜转换装置（100）设置于所述第三偏光片（105）上。
8.根据权利要求7所述的立体液晶显示装置，其特征在于，所述第一偏光片（200）与所述第三偏光片（105）的透光轴为同一角度。
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