CN102331636A - 液晶显示面板及立体显示装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种液晶显示面板及其立体显示装置。本发明提供的立体显示装置的立体画面基于线性偏振实现,在液晶显示面板的下玻璃基板和液晶层之间设置第一偏振片,及在上玻璃基板和液晶层之间设置第二偏振片。本发明提供的液晶显示面板及其立体显示装置能够在不产生串扰现象的基础上实现立体显示。
Description
技术领域
本发明涉及显示技术领域,特别涉及一种液晶显示面板及采用该液晶显示面板的立体显示装置。
背景技术
近年来,随着高清电视显示技术的发展,用户对于更加真实显示图像技术的追求也越来越高,立体显示技术已经成为了研究的热点并逐步应用于影视、广告、展览及游戏等领域。
图1(a)所示为现有技术中立体显示装置的结构示意图,如图1(a)所示,该立体显示装置由液晶显示面板10、微相位差膜(Micro-retarder)11和偏光眼镜12组成。液晶显示面板10包括上玻璃基板101和下玻璃基板102、液晶层103、第一偏振片104和第二偏振片105,其中,液晶层103位于上玻璃基板101和下玻璃基板102之间,第一偏振片104位于下玻璃基板102外侧,第二偏振片105位于上玻璃基板101外侧。第一偏振片104的偏光轴方向为垂直方向,第二偏振片105的偏光轴方向为水平方向。液晶显示面板10中的像素单元分为奇数行像素单元和偶数行像素单元,分别用于接收左眼影像信号和右眼影像信号,并使左眼影像信号在奇数行像素单元显示,右眼影像信号在偶数行像素单元显示。微相位差膜11上具有多个水平条状间隔排列的第一相位延迟区域及第二相位延迟区域,其中,第一相位延迟区域与第二相位延迟区域相差二分之一波长,第一相位延迟区域与液晶显示面板10中的奇数行像素单元相对应,第二相位延迟区域与液晶显示面板10中的偶数行像素单元相对应。偏光眼镜12的左眼镜片设置为允许经过微相位差膜11的第一相位延迟区域的图像通过,右眼镜片设置为允许经过微相位差膜11的第二相位延迟区域的图像通过。
具体地,微相位差膜11是由-λ/4和λ/4两种相位延迟依特定光学图案排列而成的薄膜,其中,第一相位延迟区域为-λ/4相位延迟区域,第二相位延迟区域为λ/4相位延迟区域,经过微相位差膜11的光为圆偏振光,偏光眼镜12为圆偏振光眼镜,偏光眼镜12的左眼镜片与右眼镜片偏光方向相反。
液晶显示面板10中的奇数行像素单元所显示的图像和偶数行像素单元所显示的图像,在通过微相位差膜11时,分别被第一相位延迟区域和第二相位延迟区域相位延迟,从而将液晶显示面板10所显示的图像分离。也就是说液晶显示面板10中的奇数行像素单元所显示的图像通过微相位差膜11的第一相位延迟区域,液晶显示面板10中的偶数行像素单元所显示的图像通过微相位差膜11的第二相位延迟区域,然后分别进入偏光眼镜12的左眼镜片和右眼镜片,分别被用户的左眼和右眼接收,用户在观看时产生立体图像。
图1(b1)和图1(b2)为现有技术中由于立体显示装置的上玻璃基板101厚度不同而导致的图像传播路径对比示意图。如图1(a)所示,由于微相位差膜11贴附在第二偏振片105的外侧,所以上玻璃基板101的厚度直接导致从上玻璃基板101经第二偏振片105到达微相位差膜11的偏光距离变长,使得微相位差膜11在将从上玻璃基板101的奇数行像素单元的图像与偶数行像素单元的图像分离时,分离不彻底,造成偏光眼镜12接收到的立体画面由于分离不彻底而产生串扰(crosstalk)现象。在图1(b1)中,偏光眼镜12要接收的左眼立体图像画面正好到达第一相位延迟区域,被第一相位延迟区域分离,不会产生串扰现象,而在图1(b2)中,由于上玻璃基板101’的厚度大于图1(b1)的上玻璃基板101,厚度差为d,因此,延长了偏光眼镜12要接收的左眼立体图像画面到达第一相位延迟区域的距离,此时,偏光眼镜12要接收的左眼立体图像画面部分就会到达第二相位延迟区域,从而经过微相位差膜11被偏光眼镜12的右眼镜片接收到,使得原本应该被左眼镜片接收的图像画面此时到达了右眼镜片,经过右眼镜片后被右眼所接收,从而造成了串扰现象。
发明内容
有鉴于此,本发明提供一种液晶显示面板,通过该液晶显示面板能够在不产生串扰现象的基础上实现立体显示。
本发明同时提供了一种采用上述液晶显示面板的立体显示装置,其能够在不产生串扰现象的基础上实现立体显示。
本发明的技术方案是这样实现的:
本发明提供了一种液晶显示面板,其包括上玻璃基板、下玻璃基板及位于所述上、下玻璃基板之间的液晶层,其中,其还包括位于所述下玻璃基板和所述液晶层之间的第一偏振片及位于所述上玻璃基板和所述液晶层之间的第二偏振片,其中,所述第一偏振片的偏光轴方向沿第一方向,所述第二偏振片分布有奇数偏振行和偶数偏振行,且奇数偏振行的偏光轴方向沿第一方向,偶数偏振行的偏光轴方向沿第二方向,第一方向和第二方向本质上相互垂直;所述液晶显示面板具有多个像素单元,每个像素单元包括第一子像素单元和第二子像素单元,所述第一子像素单元和第二子像素单元分别与第二偏振片的奇数偏振行和偶数偏振行相对应;所述第一子像素单元包括位于所述液晶层中的第一液晶分子区域、第一像素电极及第一公共电极,所述第二子像素单元包括位于所述液晶层中的第二液晶分子区域、第二像素电极及第二公共电极;在所述液晶显示面板未施加外部电压时,所述第一子像素单元的第一液晶分子区域中液晶分子的长轴方向与所述第一方向本质上成45度夹角,所述第二子像素单元中的第二液晶分子区域中液晶分子的长轴方向本质上垂直于所述第二方向。
优选地,所述第一子像素单元中第一像素电极和第一公共电极包括多个相互平行的电极条,第一像素电极和第一公共电极的电极条与所述第一方向成45~60度的夹角,所述第二子像素单元中第二像素电极和第二公共电极包括多个相互平行的电极条,第二像素电极和第二公共电极的电极条与所述第一方向成0~20度的夹角。
优选地,所述第一像素电极、第一公共电极、第二像素电极、第二公共电极均位于上玻璃基板上,或者均位于下玻璃基板上。
优选地,所述第一像素电极和第二像素电极同位于上下玻璃基板中的一玻璃基板上,所述第一公共电极和第二公共电极位于与第一像素电极和第二像素电极所在玻璃基板相对应的另一玻璃基板上。
本发明还提供了一种液晶显示面板,其包括上玻璃基板、下玻璃基板及位于所述上、下玻璃基板之间的液晶层,其还包括位于所述下玻璃基板和所述液晶层之间的第一偏振片及位于所述上玻璃基板和所述液晶层之间的第二偏振片,其中,所述第一偏振片分布有奇数偏振行和偶数偏振行,且奇数偏振行的偏光轴方向沿第二方向,偶数偏振行的偏光轴方向沿第一方向,第一方向和第二方向本质上相互垂直;所述第二偏振片分布奇数偏振行和偶数偏振行,且奇数偏振行的偏光轴方向沿第一方向,偶数偏振行的偏光轴方向沿第二方向;所述每个像素单元包括第一子像素单元和第二子像素单元,所述第一子像素单元和第二子像素单元分别与第二偏振片的奇数偏振行和偶数偏振行相对应;所述第一子像素单元包括位于所述液晶层中的第一液晶分子区域、第一像素电极及第一公共电极,所述第二子像素单元包括位于所述液晶层中的第二液晶分子区域、第二像素电极及第二公共电极;在所述液晶显示面板未施加外部电压时,所述第一子像素单元的第一液晶分子区域中液晶分子的长轴方向本质上沿所述第一方向,所述第二子像素单元中的第二液晶分子区域中液晶分子的长轴方向本质上垂直于所述第二方向。
优选地,所述第一子像素单元中第一像素电极和第一公共电极包括多个相互平行的电极条,第一像素电极和第一公共电极的电极条与所述第一方向成0~20度的夹角,所述第二子像素单元中第二像素电极和第二公共电极包括多个相互平行的电极条,第二像素电极和第二公共电极的电极条与所述第一方向成0~20度的夹角。
优选地,所述第一像素电极、第一公共电极、第二像素电极、第二公共电极均位于上玻璃基板上,或者均位于下玻璃基板上。
优选地,所述第一像素电极、第二像素电极同位于上下玻璃基板中的一玻璃基板上,所述第一公共电极和第二公共电极位于与第一像素电极和第二像素电极所在玻璃基板相对应的另一玻璃基板上。
本发明还提供了一种立体显示装置,包括外部驱动电路、背光模组,所述立体显示装置还包括如上所述的液晶显示面板,所述外部驱动电路用于向液晶显示面板提供驱动信号,所述背光模组用于向液晶显示面板提供背光源。
从上述方案可以看出,由于本发明提供的液晶显示面板将第一偏振片和第二偏振片设置到上下玻璃基板的内侧,省去了现有立体显示装置中的微相位差膜,这样,在形成立体图像过程中,不会受到上玻璃基板厚度的影响而发生串扰现象,因此,本发明所提供的液晶显示面板及采用该液晶显示面板的立体显示装置能够有效地解决现有技术中由于上玻璃基板的厚度影响而造成的串扰现象。
此外,在本发明中,当液晶显示面板中第一子像素单元和第二子像素单元接收的图像信号相同时,则通过左右眼偏光眼镜所看到的画面为二维图形画面,本发明提供的液晶显示面板所看到的图像为二维图像;当液晶显示面板中第一子像素单元和第二子像素单元分别接收不同的图像信号时,即其分别为左眼图像显示信号和右眼图像显示信号,通过左右眼偏光眼镜分别看到左右眼图像信号,进而观看者能够看到立体图像。因此,本发明中液晶显示面板及采用该液晶显示面板的立体显示装置能够依据获得的图像信号轻易地实现二维图像显示到三维图像显示之间的转换。
附图说明
图1(a)为现有技术的立体显示装置的结构示意图;
图1(b1)和图1(b2)为现有技术立体显示装置中上玻璃基板厚度不同而导致的图像传播路径对比示意图;
图2(a)为本发明第一实施例液晶显示面板的结构示意图;
图2(b)为图2(a)所示的液晶显示面板中的第一子像素单元和第二子像素单元的具体结构示意图;
图2(c)为本发明第一实施例中第一子像素单元和第二子像素单元的电压-穿透率模拟效果示意图;
图3(a)为本发明第二实施例液晶显示面板的结构示意图;
图3(b)为图3(a)所示的液晶显示面板中的第一子像素单元和第二子像素单元的具体结构示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下参照附图并举具体实施例,对本发明作进一步详细说明。
本发明提供的液晶显示面板的立体画面基于线性偏振实现,采用的偏光眼镜为线性偏振式偏光眼镜,其中,偏光眼镜左眼镜片的偏光轴方向和右眼镜片的偏光轴方向互相垂直。
图2(a)为本发明第一实施例中液晶显示面板的结构示意图,图2(b)为图2(a)所示的液晶显示面板中的第一子像素单元203a和第二子像素单元203b的具体结构示意图。如图2(a)和2(b)所示,在本发明第一实施例中,该液晶显示面板包括上玻璃基板201、下玻璃基板202、第一偏振片204和第二偏振片205、及位于第一偏振片204和第二偏振片205之间的液晶层,液晶层包括多个第一液晶分子区域203a1和多个第二液晶分子区域203b1。其中,第一偏振片204及第二偏振片205分别设置在下玻璃基板202和上玻璃基板201的内侧,也就是在下玻璃基板202和液晶层之间设置了第一偏振片204,在上玻璃基板201和液晶层之间设置了第二偏振片205。第一偏振片204的偏光轴方向沿第一方向,第二偏振片205上设置有奇数偏振行205a和偶数偏振行205b。奇数偏振行205a上的偏光轴方向为第一方向,与第一偏振片204的偏光轴方向相同;偶数偏振行205b上的偏光轴方向为第二方向,第二方向与第一方向相互垂直,即偶数偏振行205b上的偏光轴方向与第一偏振片204的偏光轴方向垂直。如图2(b)所示,该液晶显示面板具有多个像素单元203。在液晶显示面板中,每个像素单元203包括与第二偏振片205上奇数偏振行205a对应的第一子像素单元203a及与偶数偏振行205b对应的第二子像素单元203b,其中,第一子像素单元203a和第二子像素单元203b构成了该液晶显示面板中的一个像素单元,该像素单元是指单个的红(R)、绿(G)及蓝(B)像素单元。如图2(b)所示,第一子像素单元203a包括液晶层中的第一液晶分子区域203a1、第一像素电极203a2及第一公共电极203a3,其中,第一像素电极203a2具有多个相互平行的像素电极条203a21,第一公共电极203a3具有多个相互平行的公共电极条203a31。第二子像素单元203b包括液晶层中的第二液晶分子区域203b1、第二像素电极203b2及第二公共电极203b3,其中,第二像素电极203b2具有多个相互平行的像素电极条203b21,第二公共电极203b3具有多个相互平行的公共电极条203b31。在液晶显示面板未施加外部电压时,第一子像素单元203a的第一液晶分子区域203a1中液晶分子的长轴方向与第一方向本质上成45度夹角,即第一液晶分子区域203a1中液晶分子的长轴方向与第二偏振片205中奇数偏振行205a的偏光轴方向夹角本质上为45度;第二子像素单元203b的第二液晶分子区域203b1中液晶分子的长轴方向本质上垂直于第二方向,即第二液晶分子区域203b1中液晶分子的长轴方向与第二偏振片205中偶数偏振行205b的偏光轴方向夹角本质上为90度。需要说明的是,这里的45度及90度夹角仅为理论设计值,而在实际制作过程中液晶分子的长轴方向可能会存在些许制作误差,本说明书仅以最佳实施方式为例进行说明,只要不影响本发明的实施的角度范围内,均应落入本发明的保护范围之内。在本实施例中,液晶显示面板中的第一子像素单元203a的第一像素电极203a2、第一公共电极203a3和第二子像素单元203b的第二像素电极203b2、第二公共电极203b3位于同一玻璃基板上,比如同位于下玻璃基板202上或者同位于上玻璃基板201上,在本实施例中,液晶显示面板采用平面转换模式(IPS,In-Plane Switching)。当然,也可以使得第一子像素单元203a的第一像素电极203a2和第二子像素单元203b的第二像素电极203b2以及第一子像素单元203a的第一公共电极203a3和第二子像素单元203b的第二公共电极203b3位于不同的玻璃基板上,即可以将第一子像素单元203a的第一像素电极203a2和第二子像素单元203b的第二像素电极203b2设置于上玻璃基板201(或下玻璃基板202)上,第一子像素单元203a的第一公共电极203a3和第二子像素单元203b的第二公共电极203b3设置于下玻璃基板202(或上玻璃基板201)上,这在图中未示出。
由图2(b)结合图2(a)可以得知,由于第一偏振片204的偏光轴方向为第一方向,所以图像经过第一偏振片204之后,沿第一方向的光线才能到达液晶显示面板的液晶层(即第一液晶分子区域203a1和第二液晶分子区域203b1)。
在本实施例中,通过第二偏振片205上设置的偏光轴方向为第一方向的奇数偏振行205a和偏光轴方向为第二方向的偶数偏振行205b,使得该液晶显示面板中第一子像素单元203a接收的左眼图像信号在穿过第二偏振片205中的奇数偏振行205a被偏光眼镜的左眼镜片接收,该液晶显示面板中的第二子像素单元203b接收的右眼图像信号在穿过第二偏振片205中的偶数偏振行205b被偏光眼镜的右眼镜片接收,从而形成立体图像。
在本实施例中,图像穿透液晶层后到达第二偏振片205的穿透率可以由以下公式得到:
对于第二偏振片205的偶数偏振行205b来说,其偏光轴方向与第一偏振片204的偏光轴方向相互垂直,对于上下两个偏光轴方向相互垂直的偏振片来说,其穿透率为:T=sin(2φ)sin(δ/2);
而对于第二偏振片205的奇数偏振行205a来说,其偏光轴方向与第一偏振片204的偏光轴方向相同,对于上下两个偏光轴方向相互平行的偏振片来说,其穿透率为:T′=1-sin(2φ′)sin(δ/2)。其中,在上述两个穿透率公式中,φ为第二子像素单元203b中的第二液晶分子区域203b1中液晶分子的长轴方向与第二偏振片205的偶数偏振行205b的偏光轴方向即第二方向的夹角,φ′为第一子像素单元203a中的第一液晶分子区域203a1中液晶分子的长轴方向与第二偏振片205的奇数偏振行205a的偏光轴方向即第一方向的夹角,δ=2Δndπ/λ,Δn为一常数,d为液晶显示面板的盒厚,λ为入射光的波长。
在通常情况下,为了获得最大的穿透率,sin(δ/2)近似为1,可以通过调整液晶显示面板的盒厚d来实现。这时,穿透率T仅仅与第二子像素单元203b中的第二液晶分子区域203b1中液晶分子的长轴方向与第二偏振片205的偶数偏振行205b的偏光轴方向即第二方向的夹角相关,穿透率T′仅仅与第一液晶分子区域203a1中液晶分子的长轴方向与第二偏振片205的奇数偏振行205a的偏光轴方向即第一方向的夹角相关。在本实施例中,由于在液晶显示面板未施加外部电压时,第一子像素单元203a的第一液晶分子区域203a1中液晶分子的长轴方向与第一方向本质上成45度夹角,即第一液晶分子区域203a1中液晶分子的长轴方向与第二偏振片205中奇数偏振行205a的偏光轴方向夹角本质上为45度;第二子像素单元203b的第二液晶分子区域203b1中液晶分子的长轴方向本质上垂直于第二方向,即第二液晶分子区域203b1中液晶分子的长轴方向与第二偏振片205中偶数偏振行205b的偏光轴方向夹角本质上为90度夹角。因此,依据穿透率的公式,可以得出,当液晶显示面板未施加外部驱动电压时,第一子像素单元203a及第二子像素单元203b都呈暗态。
当在液晶显示面板上施加一定的外部驱动电压后,液晶显示面板的穿透率达到最大值,此时,第一子像素单元203a的第一液晶分子区域203a1与第二子像素单元203b的第二液晶分子区域203b1中的液晶分子分别沿电场方向旋转45度,第一子像素单元203a的第一液晶分子区域203a1中液晶分子的长轴方向与第二偏振片205中奇数偏振行205a的偏光轴方向(即第一方向)的夹角为90度,第二子像素单元203b的第二液晶分子区域203b1中液晶分子的长轴方向与第二偏振片205中偶数偏振行205b的偏光轴方向(即第二方向)的夹角为45度(或135度),因此,依据穿透率的公式,可以得出,第一子像素单元203a及第二子像素单元203b都呈亮态,能够让液晶显示面板中的第一子像素单元203a及第二子像素单元203b分别显示的左右眼影像分别到达液晶显示面板外部的线偏振式偏光眼镜的左右镜片,从而显示立体图像。
图2(c)所示为本发明第一实施例中第一子像素单元203a和第二子像素单元203b的电压一穿透率模拟效果示意图。由图2(c)可知,在保证驱动电压在一定范围内时,当施加相同的外部驱动电压时,第一子像素单元203a与第二子像素单元203b的穿透率基本上保持一致,不会使得第一子像素单元203a与第二子像素单元203b在显示立体图像画面时产生串扰而造成左右眼影像明暗程度的严重偏差,从而保证能够达到较好的立体显示效果。
由于本发明第一实施例提供的液晶显示面板将第二偏振片205及第一偏振片204内置于上下玻璃基板201、202的内侧,通过第一偏振片204、第二偏振片205以及液晶显示面板内部液晶层中液晶分子的排布来实现立体显示,省略了现有立体显示装置中的微相位差膜部分,因此节省了成本;同时,由于不需要在液晶显示面板的上玻璃基板201外侧贴附微相位差膜,因此,在采用该液晶显示面板的立体显示装置中形成立体图像时,不会受到上玻璃基板201厚度的影响而发生串扰现象。
在本发明中,如果第一、第二子像素单元接收的图像信号相同,则通过左右眼偏光镜片所看到的画面为二维图像画面,本发明提供的液晶显示面板所显示的为二维图像;如果第一、第二子像素单元接收的图像信号不同,其分别为左眼图像显示信号和右眼图像显示信号,则本发明提供的液晶显示面板所显示的为三维图像。本发明中液晶显示面板能够依据获得的图像信号轻易地实现二维图像显示到三维图像显示之间的转换。
在本发明的一种优选的实施方式中,可以将液晶显示面板的像素单元203中第一子像素单元203a及第二子像素单元203b的像素结构设计为如图2(b)所示的结构。在该像素单元203中,第一子像素单元203a的第一像素电极203a2的电极条203a21以及第一公共电极203a3的公共电极条203a31优选地设置为与第二偏振片205上奇数偏振行205a的偏光方向(即第一方向)成45-60度的夹角。第二子像素单元203b中的第二像素电极203b2的电极条203b21以及第二公共电极203b3的公共电极条203b31优选地设置为与第一方向成0-20度的夹角。在本实施例中,第一像素电极203a2的像素电极条203a21与第一公共电极203a3的公共电极条203a31与第一方向成45-60度角度弯曲设计、以及第二像素电极203b2的像素电极条203b21与第二公共电极203b3的公共电极条203b31与第一方向成0-20度角度弯曲设计,能够使得液晶层(即第一液晶分子区域203a1和第二液晶分子区域203b1)中液晶分子的长轴方向预先沿电场方向倾斜一定角度,从而能够使得液晶分子203在施加驱动电压后,更加快速地沿着电场的方向进行旋转,同时能够使得液晶显示面板的驱动电压变低,并能够有效地消除由于观看角度不同而造成的色差现象。
图3(a)为本发明第二实施例液晶显示面板的结构示意图,图3(b)为图3(a)所示的液晶显示面板中第一子像素单元303a和第二子像素单元303b的具体结构示意图。如图3(a)和3(b)所示,在第二实施例中,该液晶显示面板包含上玻璃基板301、下玻璃基板302、第一偏振片304和第二偏振片305、及位于第一偏振片304和第二偏振片305之间的液晶层,液晶层包括多个第一液晶分子区域303a1和多个第二液晶分子区域303b1。其中,第一偏振片304及第二偏振片305分别设置在下玻璃基板302和上玻璃基板301的内侧,也就是在下玻璃基板302和液晶层之间设置了第一偏振片304,在上玻璃基板301和液晶层之间设置了第二偏振片305。如图3(a)所示,在本实施例中,第二偏振片305上设置有奇数偏振行305a和偶数偏振行305b。奇数偏振行305a上的偏光轴方向为第一方向;偶数偏振行305b上的偏光轴方向为第二方向,第二方向与第一方向本质上相互垂直。与第一实施例不同的是,在本实施例中,第一偏振片304上同样具有奇数偏振行304a及偶数偏振行304b,其奇数偏振行304a的偏光轴方向为第二方向,偶数偏振行304b的偏光轴方向为第一方向。其中,第一偏振片304上的奇数偏振行304a与第二偏振片305上的奇数偏振行305a位置对应,其偏光轴方向相互垂直;第一偏振片304上的偶数偏振行304b与第二偏振片305上的偶数偏振行305b位置对应,其偏光轴方向相互垂直。如图3(b)所示,该液晶显示面板具有多个像素单元303,每个像素单元303包含第一子像素单元303a及第二子像素单元303b,其中,第一子像素单元303a及第二子像素单元303b共同构成了液晶显示面板中的一个像素单元,此处的一个像素单元是指液晶显示面板中单个的R、G、B像素单元。
如图3(b)所示,第一子像素单元303a包括液晶层中的第一液晶分子区域303a1、第一像素电极303a2及第一公共电极303a3,其中,第一像素电极303a2具有多个相互平行的像素电极条303a21,第一公共电极303a3具有多个相互平行的公共电极条303a31;第二子像素单元303b包括液晶层中的第二液晶分子区域303b1、第二像素电极303b2及第二公共电极303b3,其中,第二像素电极303b2具有多个相互平行的像素电极条303b21,第二公共电极303b3具有多个相互平行的公共电极条303b31。在液晶显示面板未施加外部电压时,第一子像素单元203a的第一液晶分子区域203a1中液晶分子的长轴方向本质上沿第一方向,第二子像素单元203b中的第二液晶分子区域203b1中液晶分子的长轴方向本质上垂直于第二方向。在本实施例中,液晶显示面板中第一子像素单元303a的第一像素电极303a2、第一公共电极303a3和第二子像素单元303b的第二像素电极303b2、第二公共电极303b3位于同一玻璃基板上,比如下玻璃基板302上或者同位于上玻璃基板301上,在本实施例中,液晶显示面板采用平面转换模式(IPS,In-Plane Switching)。当然,也可以使得第一子像素单元303a的第一像素电极303a2和第二子像素单元303b的第二像素电极303b2以及第一子像素单元303a的第一公共电极303a3和第二子像素单元303b的第二公共电极303b3位于不同的玻璃基板上,即可以将第一子像素单元303a的第一像素电极303a2和第二子像素单元303b的第二像素电极303b2设置于上玻璃基板301(或下玻璃基板302)上,第一子像素单元303a的第一公共电极303a3和第二子像素单元303b的第二公共电极303b3设置于下玻璃基板302(或上玻璃基板301)上,这在图中未示出。
需要说明的是,本实施例中在未施加外部驱动电压时,液晶层中第一液晶分子区域或第二液晶分子区域中的液晶分子长轴方向仅为理论设计时的方向,而在实际制作过程中液晶分子的长轴方向可能会存在些许制作误差,本说明书仅以最佳实施方式为例进行说明,以上方向在实际制作过程中或者基于其他考虑也可以出现些许偏差,只要不影响本发明的实施的液晶分子长轴偏差范围,均应落入本发明的保护范围之内。
在本实施例中,由于第一偏振片304中奇数偏振行304a与第二偏振片305中奇数偏振行305a位置对应且其偏光轴方向相互垂直,同时,第一偏振片304中偶数偏振行304b与第二偏振片305中偶数偏振行305b位置对应且其偏光轴方向相互垂直,因此,液晶显示面板中第一子像素单元303a及第二子像素单元303b的穿透率均为:T=sin(2φ)sin(δ/2),其中,δ=2Δndπ/λ,如第一实施例所述,其为一常数;对于第一子像素单元303a,φ为第一子像素单元303a的第一液晶分子区域303a1中液晶分子的长轴方向与第二偏振片305上奇数偏振行305a的偏光轴方向(即第一方向)的夹角;对于第二子像素单元303b,φ为第二子像素单元303b的第二液晶分子区域303b1中液晶分子的长轴方向与第二偏振片305上偶数偏振行305b的偏光轴方向(即第二方向)的夹角。
由于在液晶显示面板未施加外部驱动电压时,第一子像素单元303a的第一液晶分子区域303a1中液晶分子的长轴方向沿第一方向(即第二偏振片305上奇数偏振行305a的偏光轴方向),此时,依据穿透率的公式,第一子像素单元303a呈现暗态。第二子像素单元303b的第二液晶分子区域303b1中液晶分子的长轴方向也沿第一方向,其与第二偏振片305上偶数偏振行305b的偏光轴方向(即第二方向)夹角为90度,依据穿透率的公式,第二子像素单元303b也呈现暗态。
当在液晶显示面板上施加一定的外部驱动电压后,液晶显示面板的穿透率达到最大值,此时,第一子像素单元303a的第一液晶分子区域303a1与第二子像素单元303b中的第二液晶分子区域303b1中的液晶分子分别沿电场方向旋转45度,第一子像素单元303a的第一液晶分子区域303a1的长轴方向与第一方向(即奇数偏振行305a的偏光轴方向)夹角为45度,第二子像素单元303b的第二液晶分子区域303b1中液晶分子的长轴方向与第二方向(即偶数偏振行305b的偏光轴方向)的夹角同为45度,依据穿透率的公式,第一子像素单元303a及第二子像素单元303b都呈亮态,分别显示的左右眼影像分别到达液晶显示面板外部的线偏振式偏光眼镜的左右镜片,从而显示立体图像。
同样地,由于本发明第二实施例提供的液晶显示面板将第二偏振片305及第一偏振片304内置于上下玻璃基板301、302的内侧,通过第一偏振片304、第二偏振片305以及液晶显示面板内部液晶层中液晶分子的排布来实现立体显示,省略了现有立体显示装置中的微相位差膜部分,因此节省了成本;同时,由于不需要在液晶显示面板的上玻璃基板301外侧贴附微相位差膜,因此,在采用该液晶显示面板的立体显示装置中形成立体图像时,不会受到上玻璃基板301厚度的影响而发生串扰现象。
在本实施例中,当液晶显示面板中第一子像素单元和第二子像素单元接收的图像信号相同时,则通过左右眼偏光镜片所看到的画面为二维图形画面,本发明提供的液晶显示面板所看到的图像为二维图像;当液晶显示面板中第一子像素单元和第二子像素单元分别接收不同的图像信号时,即其分别为左眼图像显示信号和右眼图像显示信号,通过左右眼偏光镜片分别看到左右眼图像信号,进而观看者能够看到立体图像。因此,本发明中液晶显示面板能够依据获得的图像信号轻易地实现二维图像显示到三维图像显示之间的转换。
如图3(b)所示,在本发明的优选实施例中,第一子像素单元303a中第一像素电极303a2的电极条303a21及第一公共电极303a3的电极条303a31与第二偏振片305上奇数偏振行305a的偏光轴方向(即第一方向)成0-20度的夹角,第二子像素单元303b中的第二像素电极303b2的电极条303b21及第二公共电极303b3的电极条303b31与第一方向成0-20度的夹角,这样能够使得第一液晶分子区域303a1中液晶分子的长轴方向预先沿电场方向倾斜一定角度,使得第一液晶分子区域303a1中液晶分子在施加驱动电压后,更加快速地沿着电场的方向进行旋转,同时能够使得液晶显示面板的驱动电压变低,有效地消除由于观看角度不同而造成的色差现象。在本实施例中,第二子像素单元303b的像素单元结构可以与第一子像素单元303a相同。也可以如图3(b)所示,第二子像素单元303b的像素单元结构与第一子像素单元303a的结构左右对称。
需要说明的是,在本发明中,第一方向、第二方向以及各个角度的设置仅为理论设计值,而在实际制作液晶显示面板的过程中可能会存在些许制作误差,本说明书仅以最佳实施方式为例进行说明,以上角度和方向在实际制作过程中或者基于其他考虑也可以出现些许偏差,只要不影响本发明的实施的偏差范围,均应落入本发明的保护范围之内。
本发明同时提供了一种采用上述液晶显示面板的立体显示装置,其还包括外部驱动电路、背光模组,其中,外部驱动电路为液晶显示面板提供驱动电压及控制信号,背光模组为液晶显示面板提供背光源及其他支撑组件。以上所述仅为本发明的较佳实施例而已,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内,所做的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明保护的范围之内。
需要说明的是,以上所述仅为本发明的较佳实施例而已,并非对本发明做任何形式上的限制,任何熟悉本专业的技术人员,在不脱离本发明技术方案范围内,当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例,但凡是未脱离本发明技术方案的内容,依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰,均仍属于本发明技术方案的范围。
Claims (10)
1.一种液晶显示面板,其包括上玻璃基板、下玻璃基板及位于所述上、下玻璃基板之间的液晶层,其特征在于,还包括位于所述下玻璃基板和所述液晶层之间的第一偏振片及位于所述上玻璃基板和所述液晶层之间的第二偏振片,其中,所述第一偏振片的偏光轴方向沿第一方向,所述第二偏振片分布有奇数偏振行和偶数偏振行,且奇数偏振行的偏光轴方向沿第一方向,偶数偏振行的偏光轴方向沿第二方向,第一方向和第二方向本质上相互垂直;
所述液晶显示面板具有多个像素单元,每个像素单元包括第一子像素单元和第二子像素单元,所述第一子像素单元和第二子像素单元分别与第二偏振片的奇数偏振行和偶数偏振行相对应;
所述第一子像素单元包括位于所述液晶层中的第一液晶分子区域、第一像素电极及第一公共电极,所述第二子像素单元包括位于所述液晶层中的第二液晶分子区域、第二像素电极及第二公共电极;
在所述液晶显示面板未施加外部电压时,所述第一子像素单元的第一液晶分子区域中液晶分子的长轴方向与所述第一方向本质上成45度夹角,所述第二子像素单元中的第二液晶分子区域中液晶分子的长轴方向本质上垂直于所述第二方向。
2.如权利要求1所述的液晶显示面板,其特征在于,所述第一子像素单元中第一像素电极和第一公共电极包括多个相互平行的电极条,第一像素电极和第一公共电极的电极条与所述第一方向成45~60度的夹角,所述第二子像素单元中第二像素电极和第二公共电极包括多个相互平行的电极条,第二像素电极和第二公共电极的电极条与所述第一方向成0~20度的夹角。
3.如权利要求2所述的液晶显示面板,其特征在于,所述第一像素电极、第一公共电极、第二像素电极、第二公共电极均位于上玻璃基板上,或者均位于下玻璃基板上。
4.如权利要求2所述的液晶显示面板,其特征在于,所述第一像素电极和第二像素电极同位于上下玻璃基板中的一玻璃基板上,所述第一公共电极和第二公共电极位于与第一像素电极和第二像素电极所在玻璃基板相对应的另一玻璃基板上。
5.一种液晶显示面板,其包括上玻璃基板、下玻璃基板及位于所述上、下玻璃基板之间的液晶层,其特征在于,还包括位于所述下玻璃基板和所述液晶层之间的第一偏振片及位于所述上玻璃基板和所述液晶层之间的第二偏振片,其中,所述第一偏振片分布有奇数偏振行和偶数偏振行,且奇数偏振行的偏光轴方向沿第二方向,偶数偏振行的偏光轴方向沿第一方向,第一方向和第二方向本质上相互垂直;所述第二偏振片分布有奇数偏振行和偶数偏振行,且奇数偏振行的偏光轴方向沿第一方向,偶数偏振行的偏光轴方向沿第二方向;
所述液晶显示面板具有多个像素单元,每个像素单元包括第一子像素单元和第二子像素单元,所述第一子像素单元和第二子像素单元分别与第二偏振片的奇数偏振行和偶数偏振行相对应;
所述第一子像素单元包括位于所述液晶层中的第一液晶分子区域、第一像素电极及第一公共电极,所述第二子像素单元包括位于所述液晶层中的第二液晶分子区域、第二像素电极及第二公共电极;
在所述液晶显示面板未施加外部电压时,所述第一子像素单元的第一液晶分子区域中液晶分子的长轴方向本质上沿所述第一方向,所述第二子像素单元中的第二液晶分子区域中液晶分子的长轴方向本质上垂直于所述第二方向。
6.如权利要求5所述的液晶显示面板,其特征在于,所述第一子像素单元中第一像素电极和第一公共电极包括多个相互平行的电极条,第一像素电极和第一公共电极的电极条与所述第一方向成0~20度的夹角,所述第二子像素单元中第二像素电极和第二公共电极包括多个相互平行的电极条,第二像素电极和第二公共电极的电极条与所述第一方向成0~20度的夹角。
7.如权利要求6所述的立体显示面板,其特征在于,所述第一像素电极、第一公共电极、第二像素电极、第二公共电极均位于上玻璃基板上,或者均位于下玻璃基板上。
8.如权利要求6所述的立体显示面板,其特征在于,所述第一像素电极、第二像素电极同位于上下玻璃基板中的一玻璃基板上,所述第一公共电极和第二公共电极位于与第一像素电极和第二像素电极所在玻璃基板相对应的另一玻璃基板上。
9.如权利要求6所述的立体显示面板,其特征在于,所述第一子像素单元和第二子像素单元的结构相同或对称。
10.一种立体显示装置,包括外部驱动电路、背光模组,其特征在于,所述立体显示装置还包括如权利要求1-9中任一项所述的液晶显示面板,所述外部驱动电路用于向所述液晶显示面板提供驱动信号,所述背光模组用于向所述液晶显示面板提供背光源。
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