[发明专利]一种液晶光栅、其制备方法及3D显示装置

说明书

技术领域

本发明涉及三维显示技术领域，尤其涉及一种液晶光栅、其制备方法及3D显示装置。

背景技术

在日常生活中人们是利用两只眼睛来观察周围具有空间立体感的外界景物的，三维（3D）显示技术就是利用双眼立体视觉原理使人获得三维空间感，其主要原理是使观看者的左眼与右眼分别接收到不同的影像，由观看者两眼之间的瞳距产生的位置差异，使存在“双眼视差”的两副图像构成一对“立体图象对”，而“立体图像对”在经由大脑分析融合后使观看者产生立体感。

目前，3D显示技术有裸眼式和眼镜式两大类。所谓裸眼式就是通过在显示面板上进行特殊的处理，把经过编码处理的3D视频影像独立送入人的左右眼，从而令用户无需借助立体眼镜即可裸眼体验立体感觉。

目前，实现裸眼3D显示的显示装置为在诸如液晶显示器（LCD）的光源阵列前方设置光屏障（Barrier）或光栅等遮蔽物，如图1所示，通过光屏障或光栅的条纹的光形成垂直或者水平方向成一定角度的细条栅模式，即“视差障壁”，在3D显示模式下，通过光屏障或光栅将左眼图像画面信息和右眼图像画面信息有选择地分离，达到3D显示的效果。

为了实现三维显示，现有技术中的一种方案是在显示屏上增加一层液晶光栅，如图2所示，液晶光栅一般是由上偏光片、下偏光片、上基板、下基板、以及在两个基板之间的液晶层组成的，上基板和下基板分别具有条状电极和面电极，上偏光片和下偏光片的光透过轴方向相互垂直；液晶层可以由扭转向列型液晶形成，由于上基板和下基板的液晶初始取向不同使得液晶层在未施加电压的情况下具有90度的扭转角。上述液晶的扭转角度与上、下偏光片的光透过方向相配合，使得液晶光栅在未通电时为常亮模式，具有2D显示模式；其3D显示模式的工作原理如下：

当液晶光栅通电时，通电的条状电极与面电极之间的液晶分子的扭转角度发生变化，其他液晶分子保持原来形状，不发生偏转。此时，光线从下偏光片进入，与下偏光片的光透过轴方向平行的偏振光进入到液晶层，偏振光通过没有发生偏转的液晶时会逐步改变振动方向，到达上偏振片时偏振光的振动方向刚好和上偏振片的光透过轴方向平行，则光线通过；而偏振光通过扭转角发生变化的液晶时不会改变振动方向，到达上偏振片时偏振光的振动方向和上偏振片的光透过轴方向垂直，形成条状的屏障栅栏，实现了三维光栅显示模式。

上述结构的液晶光栅中，相邻条状电极之间由于边缘电场的影响导致其附近的液晶分子不按预期方向排列，影响光学效果会形成不受控制区域，使与其对应的液晶分子不受电场的控制，在不受控制区域液晶光栅会一直处于常亮状态，由此，在屏障栅栏交替变化时会产生漏光现象导致串扰问题，使3D显示的图像质量和对比度降低。

在公开的专利CN101782695A中，采用了在两个相邻电极间隙处的上方加以辅助电极避免电极间隙处于非控制状态，使在辅助电极处的液晶光栅一直处于常暗状态，从而减少了在屏障栅栏交替变化时产生漏光现象导致的串扰问题，但是这种三层的电极结构的制作步骤以及驱动电路都相对复杂，会大幅增加制作成本。

在公开的专利CN1975510A中，将液晶光栅由常亮模式变为常暗模式，使条状电极之间不受控制区域的液晶光栅为常暗状态，减少了漏光现象带来的串扰问题，但是，一般在液晶光栅中的液晶分子需要以平行取向的方式达到液晶分子的排列的一致性，而液晶分子的平行取向是利用取向剂PI涂覆到上基板和下基板的表面形成取向膜，经过摩擦在取向膜上生成沟痕，诱导液晶分子长轴平行于阵列基板排列的。在实际操作时，由于取向层分布在上基板和下基板的内侧表面，对中间的液晶分子的取向作用不大，使得整个液晶不能保证在平行方向排列的一致性，导致光在通过条状电极间隙对应的液晶分子时会出现光散射现象，并不能完全保证常暗状态，即从不同的角度观看液晶光栅会存在漏光的现象，这也会导致串扰问题，从而影响3D显示效果。

发明内容

本发明实施例提供了一种液晶光栅、其制备方法及3D显示装置，用以解决现有的液晶光栅漏光现象导致串扰的问题。

本发明实施例提供的一种液晶光栅，包括：第一基板、第二基板、以及填充在所述第一基板和第二基板之间的各向同性相态的液晶和高分子网络；所述高分子网络用于通过锚定作用使所述液晶保持各向同性相态；

在所述第一基板和/或第二基板面向所述液晶的一面具有电极结构，在3D显示模式下，所述电极结构所产生的电场使与其对应的液晶的相态从各向同性相态转变为各向异性相态，形成光透过区域。