CN102053419B - 液晶快门狭缝光栅 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种液晶快门狭缝光栅，包括对盒在一起并将液晶夹设其间的第一光栅基板和第二光栅基板，所述第一光栅基板和第二光栅基板上分别包括形成在基板上的光栅层、取向膜和偏光片，所述第一光栅基板上的光栅层和第二光栅基板上的光栅层相对错开。所述光栅层形成在基板上，由宽度相同的透明导电条依次排列组成，所述第一光栅基板上的透明导电条与第二光栅基板上的透明导电条相对设置，且沿着所述透明导电条的垂直方向相对错开。本发明采用透明导电条宽度相同、两个光栅基板上透明导电条错位的结构，与现有技术相比，由于本发明透明导电条的宽度较宽，不仅大大降低了制作工艺难度，而且降低了透明导电条的电阻，提高了产品品质。

Description

液晶快门狭缝光栅

技术领域

本发明涉及一种立体显示装置，特别是涉及一种液晶快门狭缝光栅。

背景技术

自由立体显示技术是指不需要带眼睛，裸眼即可观察到立体效果的显示技术，而实现自由立体显示的核心部件是光栅。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快门狭缝光栅，液晶快门狭缝光栅不仅可以用于立体显示，还可以进行二维（2D）显示与三维（3D）显示的切换。

液晶快门狭缝光栅是一种TN模式的液晶面板，通电时显示黑条，相邻的黑条之间可以透光，成为黑白条纹间隔的狭缝光栅，可以实现三维显示；不通电时整体透光，可以进行二维显示。图4为现有技术液晶快门狭缝光栅的结构示意图。如图4所示，现有技术液晶快门狭缝光栅包括对盒在一起并将液晶30夹设其间的第一光栅基板10和第二光栅基板20，每个光栅基板包括基板1、光栅层2、取向膜3和偏光片4，光栅层2形成在基板1上，由较宽的宽透明导电条和较窄的窄透明导电条组成，宽透明导电条和窄透明导电条依次设置并周期性排列，宽透明导电条与窄透明导电条之间相互绝缘。第一光栅基板10与第二光栅基板20上的宽透明导电条相对设置，窄透明导电条也相对设置。取向膜3形成在光栅层2上，偏光片设置在每个基板1的外侧。

图5为现有技术液晶快门狭缝光栅的工作示意图。如图5所示，当第一光栅基板10和第二光栅基板20上的宽透明导电条和窄透明导电条均输入相同的电压（如0V）时，液晶不偏转，宽透明导电条和窄透明导电条对应位置均为透光状态，整个液晶快门狭缝光栅为透光状态，可用于二维显示。当第一光栅基板10和第二光栅基板20上的宽透明导电条输入不同的电压、第一光栅基板10和第二光栅基板20上的窄透明导电条输入相同的电压时，宽透明导电条对应位置的液晶发生偏转，显示为黑色，窄透明导电条对应位置的液晶不偏转，为透光状态，整个液晶快门狭缝光栅为透光带和遮光带间隔设置的光栅，形成黑白狭缝光栅，可用于三维显示。

实际应用中，由于窄透明导电条的宽度较小，其最大宽度相当于一个亚像素的宽度，因此窄透明导电条的电阻非常大，不仅制作工艺难度大，而且大电阻会产生严重的信号损失，降低了显示品质。虽然可以通过增加窄透明导电条厚度的方法来减小电阻，但这无疑会增加生产成本。

发明内容

本发明的目的是提供一种液晶快门狭缝光栅，可有效减小透明导电条的电阻，降低工艺难度，提高显示品质。

为了实现上述目的，本发明提供了一种液晶快门狭缝光栅，包括对盒在一起并将液晶夹设其间的第一光栅基板和第二光栅基板，所述第一光栅基板和第二光栅基板上分别包括形成在基板上的光栅层、取向膜和偏光片，所述光栅层由宽度相同的具有一定间隙的透明导电条依次排列组成，所述第一光栅基板上的透明导电条与第二光栅基板上的透明导电条相对设置，且沿着所述透明导电条的垂直方向相对错开；其中，所述第一光栅基板上的第n个透明导电条与第二光栅基板上的第n个透明导电条之间部分重叠，且所述第一光栅基板上的第n个透明导电条与第二光栅基板上的第n+1个透明导电条之间也有部分重叠；当给所述第一光栅基板上的透明导电条依次输入电压：V，-V，V，-V，……，以及给第二光栅基板的透明导电条依次输入电压：-V，V，-V，V，……时，整个液晶快门狭缝光栅为透光带和黑色带间隔设置的光栅；当给所述第一光栅基板上的透明导电条与第二光栅基板上的透明导电条施加相同电压时，整个液晶快门狭缝光栅为透光状态。

所述第一光栅基板上取向膜的取向方向与第二光栅基板上取向膜的取向方向相互垂直。所述第一光栅基板上偏光片的偏光方向与第二光栅基板上偏光片的偏光方向相互垂直。所述透明导电条可以为氧化铟锡、氧化铟锌或氧化铝锌，也可以为其它透明度较高的导电材料。

本发明提供了一种全新结构的液晶快门狭缝光栅，采用透明导电条宽度相同、两个光栅基板上透明导电条错位的结构，可以实现二维与三维的显示切换。与现有技术相比，由于本发明透明导电条的宽度较宽，不仅大大降低了制作工艺难度，而且降低了透明导电条的电阻，提高了产品品质。

附图说明

图1为本发明液晶快门狭缝光栅第一实施例的结构示意图；

图2为本发明液晶快门狭缝光栅第一实施例的工作示意图；

图3为本发明液晶快门狭缝光栅第二实施例的结构示意图；

图4为现有技术液晶快门狭缝光栅的结构示意图；

图5为现有技术液晶快门狭缝光栅的工作示意图。

附图标记说明:

1—基板；             2—光栅层；        3—取向膜；

4—偏光片；           5—透明导电条；    6—第一透明导电条组；

7—第二透明导电条组； 8—绝缘层；        10—第一光栅基板；

20—第二光栅基板；    30—液晶。

具体实施方式

下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。

图1为本发明液晶快门狭缝光栅第一实施例的结构示意图。如图1所示，本实施例液晶快门狭缝光栅包括对盒在一起并将液晶30夹设其间的第一光栅基板10和第二光栅基板20，每个光栅基板包括基板1、光栅层2、取向膜3和偏光片4，第一光栅基板10上的光栅层2与第二光栅基板20上的光栅层2相对错开。具体地，光栅层2形成在基板1上，由宽度相同且依次排列的透明导电条5组成，相邻的透明导电条5相互绝缘，即相邻的透明导电条5之间设置有较小的间隙，第一光栅基板10上的透明导电条5与第二光栅基板20上的透明导电条5相互平行且相对设置，但沿着透明导电条5的垂直方向，两个光栅基板上的透明导电条相对错开一设定距离b。取向膜3形成在光栅层2上，用于液晶取向，两个光栅基板上取向膜的取向方向相互垂直。偏光片4设置在每个基板1形成有光栅层的另一侧表面上，两个光栅基板上偏光片4的偏光方向相互垂直。实际使用中，距离b可以是一个亚像素的宽度左右，相邻透明导电条之间间隙在保证绝缘的前提下越小越好。

下面以制备栅距为a+b、开口宽度为b的液晶快门狭缝光栅的过程进一步说明本实施例的技术方案。

首先分别制备第一光栅基板和第二光栅基板。对于每个光栅基板，采用磁控溅射或热蒸发的方法，在基板（如玻璃基板或石英基板）上沉积一层透明导电薄膜，透明导电薄膜可以采用氧化铟锡（I TO）、氧化铟锌（I ZO）或氧化铝锌等材料，也可以采用其它透明度较高的导电材料。采用普通掩模板通过构图工艺形成光栅层图形，光栅层由宽度为a+b且依次排列的透明导电条组成，相邻的透明导电条之间设置有较小的间隙，以保证相邻的透明导电条之间绝缘。此外，对于第一光栅基板和第二光栅基板，两个光栅基板上透明导电条的位置具有一设定距离b的错位，即如果第一光栅基板上第n个透明导电条的左侧边缘与基板的左侧边缘的距离=L的话，那么第二光栅基板上第n个透明导电条的左侧边缘与基板的左侧边缘的距离=L+b或L-b。前述所称的构图工艺包括光刻胶涂敷、掩模、曝光、刻蚀和光刻胶剥离等工艺，已为本领域技术人员所熟知。之后在完成光栅层的基板上涂敷一层取向膜，并进行摩擦取向。随后在已制备光栅层的基板的另一侧表面上贴附偏光片。

然后，将分别制备完成的第一光栅基板与第二光栅基板对盒，滴入适量的液晶（如TN型液晶），并通过封框胶周边密封，完成第一光栅基板和第二光栅基板的对盒封装。对盒封装中，第一光栅基板上的透明导电条和第二光栅基板上的透明导电条相互平行且相对设置，但沿着透明导电条的垂直方向，第一光栅基板与第二光栅基板上的透明导电条相对错开一设定距离b，即第一光栅基板上第n个透明导电条的左侧边缘与第二光栅基板上第n个透明导电条的左侧边缘之间的距离=b。此外，两个光栅基板上取向膜的取向方向相互垂直，偏光片的偏光方向相互垂直。

图2为本发明液晶快门狭缝光栅第一实施例的工作示意图。如图2所示，本实施例液晶快门狭缝光栅的结构特点是：第一光栅基板上的第n个透明导电条与第二光栅基板的第n个透明导电条二者之间重叠区域的宽度为a，第一光栅基板上的第n个透明导电条与第二光栅基板上的第n+1个透明导电条二者之间重叠区域的宽度为b。假定液晶的饱和电压为2V，在第一光栅基板10的数个透明导电条5上依次输入如下电压：V，-V，V，-V，V，-V，……，在第二光栅基板20的数个透明导电条5上依次输入如下电压：-V，V，-V，V，-V，V，......，则对于第一光栅基板10上第n个透明导电条与第二光栅基板20上第n个透明导电条的重叠区域，由于一个透明导电条的电压为V，另一个透明导电条的电压为-v，则其间液晶在2V的电压下发生偏转，使该重叠区域显示为黑色条纹；对于第一光栅基板10上第n个透明导电条与第二光栅基板20上第n+1个透明导电条的重叠区域，由于两个透明导电条的电压均为V，则其间液晶不发生偏转，使该重叠区域显示为透光。以此类推，就使本实施例液晶快门狭缝光栅形成栅距为a+b、黑条纹宽度为a、开口宽度为b的狭缝光栅结构。

实际使用时，将本实施例液晶快门狭缝光栅设置在液晶显示面板的前面。当需要进行三维显示时，按照前述方式向第一光栅基板和第二光栅基板上的透明导电条输入电压，整个液晶快门狭缝光栅为透光带和黑色带间隔设置的光栅，黑白狭缝光栅产生用于三维显示的立体效果。当需要进行二维显示时，向第一光栅基板和第二光栅基板上的透明导电条输入相同的电压（如0V），整个液晶快门狭缝光栅为透光状态，可用于二维显示。狭缝光栅结构中栅距、黑条纹宽度和开口宽度可以根据实际需要进行设置。

从上述技术方案可以看出，本实施例采用透明导电条宽度相同、两个光栅基板上透明导电条错位的结构，可以实现二维与三维的显示切换。与现有技术相比，由于本实施例透明导电条的宽度较宽，不仅大大降低了制作工艺难度，而且降低了透明导电条的电阻，提高了产品品质。

图3为本发明液晶快门狭缝光栅第二实施例的结构示意图。如图3所示，本实施例液晶快门狭缝光栅是前述第一实施例的一种结构变形，主体结构与前述第一实施例基本相同，所不同的是，光栅层包括第一透明导电条组6、第二透明导电条组7和绝缘层8，每个透明导电条组包括依次排列的数个透明导电条，第一透明导电条组6中的每个透明导电条位于第二透明导电条组7中相邻的两个透明导电条之间，或第二透明导电条组7中的每个透明导电条位于第一透明导电条组6中相邻的两个透明导电条之间，使相邻的透明导电条位于不同结构层中，实现相邻透明导电条之间的绝缘。本实施例液晶快门狭缝光栅的制备过程也与前述第一实施例基本相同，所不同的是形成光栅层图形的过程。本实施例形成光栅层图形的过程为：首先采用磁控溅射或热蒸发的方法，在基板上沉积一层透明导电薄膜，采用普通掩模板通过构图工艺形成第一透明导电条组6，第一透明导电条组6包括数个依次排列的透明导电条，相邻的透明导电条之间的距离大于或等于透明导电条的宽度。之后，采用旋涂或其他方法在完成前述流程的基板上涂敷一层绝缘层8。随后，采用磁控溅射或热蒸发的方法，在完成前述流程的基板上沉积另一层透明导电薄膜，采用普通掩模板通过构图工艺形成第二透明导电条组7，第二透明导电条组7包括数个依次排列的透明导电条，且第二透明导电条组7中每个透明导电条位于第一透明导电条组6中相邻的两个透明导电条之间。本实施例的优点是可以保证相邻两个透明导电条之间的绝缘，并最大限度地减小相邻两个透明导电条之间的间隙。本实施例液晶快门狭缝光栅中取向膜、偏光片以及工作原理与前述第一实施例相同，不再赘述。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围。

Claims (4)

1.一种液晶快门狭缝光栅，包括对盒在一起并将液晶夹设其间的第一光栅基板和第二光栅基板，所述第一光栅基板和第二光栅基板上分别包括形成在基板上的光栅层、取向膜和偏光片，其特征在于，所述光栅层由宽度相同的具有较小的间隙的透明导电条依次排列组成，该较小的间隙保证所述相邻的两个透明的导电条相绝缘，所述第一光栅基板上的透明导电条与第二光栅基板上的透明导电条相对设置，且沿着所述透明导电条的垂直方向相对错开；其中，所述第一光栅基板上的第n个透明导电条与第二光栅基板上的第n个透明导电条之间部分重叠，且所述第一光栅基板上的第n个透明导电条与第二光栅基板上的第n+1个透明导电条之间也有部分重叠；当给所述第一光栅基板上的透明导电条依次输入电压：V，-V，V，-V，……，以及给第二光栅基板的透明导电条依次输入电压：-V，V，-V，V，……时，整个液晶快门狭缝光栅为透光带和黑色带间隔设置的光栅；当给所述第一光栅基板上的透明导电条与第二光栅基板上的透明导电条施加相同电压时，整个液晶快门狭缝光栅为透光状态。

2.根据权利要求1所述的液晶快门狭缝光栅，其特征在于，所述第一光栅基板上取向膜的取向方向与第二光栅基板上取向膜的取向方向相互垂直。

3.根据权利要求1所述的液晶快门狭缝光栅，其特征在于，所述第一光栅基板上偏光片的偏光方向与第二光栅基板上偏光片的偏光方向相互垂直。

4.根据权利要求1所述的液晶快门狭缝光栅，其特征在于，所述透明导电条为氧化铟锡、氧化铟锌或氧化铝锌。

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