[实用新型]开关液晶面板

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种实现三维显示的液晶器件，尤其涉及一种实现二维与三维显示模式可以切换的显示器件的开关液晶面板。

背景技术

人的两个眼睛由于分开一定的距离，观察事物的角度不同，因而同一物体在人的左眼和右眼中形成的图像通常有细微差别，即所谓“视差”。大脑根据两个不同的图像进行处理，形成深度和立体的感觉，产生出的三维图像，如图1。通过二维画面实现立体显示的显示器件的工作原理是为要显示的立体图像生成两张图像，并通过特别的光学设计，使左眼只看到供给左眼看的图像(左图像)，右眼只看到供给右眼看的图像(右图像)。使图像限定传送给左眼或者右眼有多种实现的方式。对于头戴式显示器非常直接地将两幅不同图像供给左眼和右眼即可。其他的显示方式，需要作光学设计，控制特定图像的光线传输路径。利用光栅控制光线的传输方向，或者利用双色眼镜，都可以实现左眼与右眼看到不同的图像。需要带眼镜的显示方式通常被称为立体显示(StereoScopic)，不需要带眼镜的三维显示实现方式通常被称为自动立体显示(Auto-StereoScopic)。

夏普公司(Sharp Corporation)提出过一种利用两个液晶屏(LCD Panel)实现二维三维显示可切换的显示方法[参见Adrian Jacobs，et al.2D/3DSwitchable Displays，Sharp Technical Journal No.4，April 2003]。在普通的显示液晶面板前面增加一个开关液晶面板，在开关液晶面板上形成与光栅对应的电极图案，可以控制开关面板部分透光部分不透光，起光栅作用，观察者可以看到三维图像。在开关液晶面板全部透光时，显示系统以二维模式工作，与普通的二维显示效果几乎相同。这种三维显示方式由于将一部分光遮住，降低了光的利用效率，在三维显示模式下，光的透过率明显下降。并且，这种显示器件对最佳观看区域有限制，限定了观察者的观察区域。

美国专利7227568B2与中国专利200580010287.5提供了一种双偏振光滤光器，配合显示器件可以实现二维三维可切换的液晶立体显示器件。工作在三维显示模式下，观察者需要配戴偏光眼镜。根据该专利的实现思路，在显示液晶面板朝向观察者的一面，加置一块开关液晶面板，来选择性的对显示液晶面板发出的光改变偏振方向。背光源的光线经过显示液晶面板后变为带有色彩与亮度信息的偏振光。在正常二维显示模式下，显示液晶面板正常显示，像素信号不作左眼与右眼信号的区分，开关液晶面板对从显示液晶面板入射的光不改变其偏光方向，或者不加区别地对所有显示液晶面板像素出射的光作偏光方向改变。由于人眼对偏光不能区分，观察者看到的就是显示液晶面板各像素发出的光，跟没有开关液晶面板一样。在三维显示模式下，显示液晶面板的像素分为两类，分别显示左图像与右图像。开关液晶面板在对应这两类像素的对应区域施加电信号使得左图像与右图像之一的光的偏振方向发生90度角偏转。这样，显示液晶面板显示左图像与右图像的出射光在经过开关液晶面板之后，将以方向相互垂直的偏振光的形式传播。偏光眼镜的左右镜片的偏光方向与上述传播的两个偏振光的方向分别平行，这样，观察者左眼和右眼看到的分别是左图像与右图像，经过大脑处理，形成立体图像的感觉，如图2所示。

美国专利7227568B2与中国专利200580010287.5提供了一种双偏振光滤光器，选择性地实现偏光方向改变。双偏振光滤光器有两个相对的基板构成，其中一个基板上形成透明的公共电极，另外一个基板上有形成有多个透明电极，通过包括了其他导体层与薄膜晶体管的电导体实施控制。透明电极上施加的电压信号决定了滤光器是否改变入射光的偏振方向。

上述实现方法是一种成本较高的制造方法，体现在需要多层导电层的薄膜生长和多次图形化工艺，还需要绝缘层的薄膜生长与图像化工艺。

上述实现方法是一种成本较高的制造方法，还体现在薄膜晶体管的制造是一种非常复杂的半导体工艺，对制造的设备，生产洁净环境，原材料与化学处理药品，以及工艺参数控制要求非常苛刻，工艺流程繁琐。

上述实现方法除制造成本较高外，成品率也受到限制。这体现在薄膜晶体管的工艺存在一定的成品率限制。更多层的导电层连接可能发生短路或者断路，也是一个降低成品率的因素。