[发明专利]液晶狭缝光栅及立体显示装置

说明书

技术领域

本发明涉及立体显示技术领域，特别涉及一种液晶狭缝光栅及立体显示装置。

背景技术

自由立体显示装置是指不需要戴眼镜，通过裸眼即可观察到具有立体效果图像的显示装置。光栅式自由立体显示装置是将显示面板的像素按列交替显示左视差图像和右视差图像，并在显示面板的前面或后面平行设置光栅；如图1所示，在显示面板100的前面平行设置光栅的基本结构，利用光栅的遮挡作用使左眼和右眼分别看到显示面板上的像素显示的左视差图像和右视差图像，使观众获得视觉上的立体显示图像。光栅式自由立体显示装置的核心部件是光栅。现有技术中，透镜光栅和狭缝光栅是两种最主要的技术。其中，狭缝光栅又可分为黑白条狭缝光栅和液晶狭缝光栅，液晶狭缝光栅不仅可以用于立体显示，还可以进行二维和三维显示的切换。

液晶狭缝光栅是一种能够形成狭缝光栅的液晶面板，包括扭曲向列型液晶模式(twisted nematic liquid crystal mode,简写为TN模式)的液晶面板，高级超维场转换型液晶模式（ADvanced Super Dimension Switch，简写为ADSDS模式）的液晶面板等，其中，TN模式的液晶面板是液晶分子扭曲角为90度的向列液晶的液晶面板，ADSDS模式的液晶面板是通过同一平面内狭缝电极边缘所产生的电场以及狭缝电极层与板状电极层间产生的电场形成多维电场，使液晶盒内狭缝电极间、电极正上方所有取向液晶分子都能够产生旋转的液晶面板。

如图2所示，现有的TN模式的液晶狭缝光栅200包括第一光栅基板和第二光栅基板，第一光栅基板和第二光栅基板之间夹设有扭曲角为90度的向列液晶230；第一光栅基板包括第一偏光片213，第一基板210，覆盖第一基板的第一电极211，覆盖第一电极的第一取向层212；第二光栅基板包括第二偏光片223，第二基板220，多个相互平行的第一条状电极221组成的第二电极，覆盖第一条状电极和第一条状电极之间的间隔区域的第二取向层222。第一偏光片和第二偏光片偏振方向垂直时，即TN模式的液晶狭缝光栅是常白模式，第一电极和第一条状电极之间不通第一压差时，液晶将光的偏振方向扭转90度，光能通过第一偏光片和第二偏光片，即第一电极和第一条状电极之间不通第一压差时整体透光，可以进行二维显示；第一电极和第一条状电极之间通第一压差时，第二电极的第一条状电极与第一电极之间的电压差使第一条状电极与第一电极之间的液晶不再将光扭转90度，TN模式的液晶狭缝光栅第一条状电极的位置显示黑条纹，相邻的黑条纹之间可以透光，成为黑白条纹间隔的狭缝光栅，可以实现三维显示，多个黑条纹形成遮光条纹区域，多个白条纹形成透光条纹区域。第一偏光片和第二偏光片偏振方向平行时，TN模式的液晶狭缝光栅是常黑模式，第一电极和第一条状电极之间不通第一压差时，液晶将光的偏振方向扭转90度，光不能通过第一偏光片和第二偏光片，即第一电极和第一条状电极之间不通第一压差时整体不透光；第一电极和第一条状电极之间通第一压差时，第二电极的第一条状电极与第一电极之间的电压差使第一条状电极与第一电极之间的液晶不再将光扭转90度，TN模式的液晶狭缝光栅第一条状电极的位置显示白条纹，相邻的白条纹之间不透光，成为黑白条纹间隔的狭缝光栅，可以实现三维显示，可以实现三维显示，多个黑条纹形成遮光条纹区域，多个白条纹形成透光条纹区域。其中，其中，第一压差指能够使液晶工作的电压差，即能够使液晶将光的偏振方向扭转90度的电压差。

TN模式的液晶狭缝光栅多采用球状隔垫物来支撑第一光栅基板和第二光栅基板，而球状隔垫物是以喷洒的方式来涂布的，所以必然有许多球状隔垫物是喷在遮光条纹区域，也有许多位于透光条纹区域；同时，无法准确控制每个球状隔垫物的位置。因为球状隔垫物是各向同性的,对光的偏振方向不产生扭转，所以对于TN模式的液晶狭缝光栅是常白模式时，位于透光条纹区域的球状隔垫物在透光条纹区域透光区形成黑点影响透光率。球状隔垫物的形成方式导致无法准确控制球状隔垫物的位置，进而无法准确控制球状隔垫物对透光率的影响。对于TN模式的液晶狭缝光栅是常黑模式时，如图3所示，位于遮光条纹区域的球状隔垫物在遮光条纹区域形成白点会显示为漏光而造成串扰，球状隔垫物的形成方式导致无法准确控制球状隔垫物的位置，进而无法准确控制球状隔垫物引起的串扰。

上述问题不仅存在于TN模式的液晶狭缝光栅中，同样的问题也存在于其他模式的液晶狭缝光栅中。

发明内容

本发明提供了一种液晶狭缝光栅和立体显示装置，液晶狭缝光栅为准确控制柱状隔垫物对透光率的影响或准确控制柱状隔垫物引起的串扰提供了条件。本发明立体显示装置，为改善立体显示装置在三维显示时的三维效果提供了条件。