CN103885229B - 一种液晶面板及其制作方法、3d显示装置 - Google Patents

一种液晶面板及其制作方法、3d显示装置 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种液晶面板及其制作方法、3D显示装置，用以直接通过液晶盒就可以分开左右眼影像，简化裸眼3D模式液晶盒的制作工艺。所述液晶面板，包括上基板、下基板以及位于所述上下基板之间的液晶分子形成的液晶盒，所述液晶盒包括显示层和光栅层，所述光栅层靠近上基板设置，所述光栅层包括遮光区域和透光区域，所述遮光区域包括遮光液晶分子，所述透光区域包括透光液晶分子，所述遮光区域和所述透光区域间隔设置。

Description

一种液晶面板及其制作方法、3D显示装置
技术领域
本发明涉及显示器技术领域，尤其涉及一种液晶面板及其制作方法、3D显示装置。
背景技术
人眼所看到的外界景象不是平面的，而是具有景深的立体三维，这种感知三维的能力是因为人类的左眼和右眼相隔约6.5厘米，所以在看同一个物体位置时会产生轻微偏移现象，即会产生视差。利用这种视差分别给左眼和右眼产生影像就可以看到三维（3D）画面。为了达到这种目的，使用者需要借助左右两眼偏振成分不同的特殊眼镜，而这种需要佩戴眼镜的3D显示模式给使用者带来了不便，同时使用者的舒适度也大幅度下降。
为了改善使用者观看3D显示设备时的不便，裸眼3D显示技术近年来被广泛应用，在裸眼3D显示模式下，观察者在不借助眼镜等其它装置的情况下就可以看到3D立体图像。目前较为成熟的裸眼3D技术主要有两种，第一种是柱透镜光栅方式，第二种是视差障碍方式，这两种传统的形成视差的方式的制作工艺都会在液晶盒制成后有额外的贴合工艺存在，如图1所示，在液晶盒10制成后，需要在液晶盒外贴附透镜11等，额外的贴合工艺会增加工艺难度及生产成本，同时制成的液晶模组整体厚度也会有所增加，对后续液晶模组的整机组装也带来一定的难度。
综上所述，现有技术中的裸眼3D工艺中都是在普通的液晶盒上附加可以实现分开左右眼影像的装置，如柱状透镜及实现分光控制的第二液晶盒，这就需要在组装的后期较为精确的贴附工艺将附加分光装置与液晶盒贴合在一起，在增加工序的同时还提高了工艺的难度。
发明内容
本发明实施例提供了一种液晶面板及其制作方法、3D显示装置，用以直接通过液晶盒就可以分开左右眼影像，简化裸眼3D模式液晶盒的制作工艺。
本发明实施例提供的一种液晶面板，所述面板包括上基板、下基板以及位于所述上下基板之间的液晶分子形成的液晶盒，
所述液晶盒包括显示层和光栅层，所述光栅层靠近上基板设置，所述光栅层包括遮光区域和透光区域，所述遮光区域包括遮光液晶分子，所述透光区域包括透光液晶分子，所述遮光区域和所述透光区域间隔设置。
由本发明实施例提供的液晶面板，由于所述液晶盒包括显示层和光栅层，所述光栅层靠近上基板设置，所述光栅层包括遮光区域和透光区域，所述遮光区域包括遮光液晶分子，所述透光区域包括透光液晶分子，所述遮光区域和所述透光区域间隔设置，因此，本发明实施例提供的液晶面板能够直接通过液晶盒分开左右眼影像，简化裸眼3D模式液晶盒的制作工艺。
较佳地，所述遮光区域设置有第一取向膜，所述透光区域设置有第二取向膜。
这样，当所述遮光区域设置有第一取向膜，所述透光区域设置有第二取向膜时，在实际生产中简单、方便。
较佳地，所述第一取向膜为垂直取向膜，所述第二取向膜为水平取向膜。
这样，当所述第一取向膜为水平取向膜，所述第二取向膜为垂直取向膜时，在实际生产中简单、方便。
较佳地，所述第一取向膜的宽度与所述第二取向膜的宽度相同。
这样，当所述第一取向膜的宽度与所述第二取向膜的宽度相同时，在实际生产中方便、简单。
较佳地，所述第一取向膜和第二取向膜的总宽度Q满足：
Q：2P=D：（D+G），
其中，P表示液晶面板子像素的宽度，D表示观察者的眼睛与所述上基板之间的垂直距离，G表示所述上基板和所述下基板之间的距离。
这样，当第一取向膜和第二取向膜的总宽度Q满足公式Q：2P=D：（D+G），其中，P表示液晶面板子像素的宽度，D表示观察者的眼睛与所述上基板之间的垂直距离，G表示所述上基板和所述下基板之间的距离时，在实际生产中可以方便的观看到3D图像。
本发明实施例还提供了一种3D显示装置，所述显示装置包括上述的液晶面板。
由本发明实施例提供的3D显示装置，由于所述显示装置包括上述的液晶面板，因此该显示装置能够直接通过液晶盒分开左右眼影像，简化裸眼3D模式液晶盒的制作工艺。
本发明实施例还提供了一种液晶面板的制作方法，所述方法包括:
将上基板和下基板进行对盒工艺，形成液晶盒；
在所述液晶盒内注入液晶分子，其中，所述液晶盒包括显示层和光栅层，所述光栅层靠近上基板设置，所述光栅层包括遮光区域和透光区域，所述遮光区域包括遮光液晶分子，所述透光区域包括透光液晶分子，所述遮光区域和所述透光区域间隔设置。
由本发明实施例提供的液晶面板的制作方法，包括：将上基板和下基板进行对盒工艺，形成液晶盒；在所述液晶盒内注入液晶分子，其中，所述液晶盒包括显示层和光栅层，所述光栅层靠近上基板设置，所述光栅层包括遮光区域和透光区域，所述遮光区域包括遮光液晶分子，所述透光区域包括透光液晶分子，所述遮光区域和所述透光区域间隔设置，因此，本发明实施例提供的液晶面板的制作方法，能够直接通过液晶盒分开左右眼影像，简化裸眼3D模式液晶盒的制作工艺。
较佳地，所述光栅层靠近上基板设置，包括：
在上基板面向下基板一侧上制作具有光敏特征的取向膜，使所述取向膜包括多个在垂直方向上呈条状且相间分布的第一取向膜和第二取向膜；其中，所述第一取向膜为经过紫外偏振光照射后形成的取向膜，与所述第一取向膜正对的预设距离区域内的液晶分子的长轴方向与所述取向膜所在平面垂直。
这样，由于所述光栅层靠近上基板设置，包括：在上基板面向下基板一侧上制作具有光敏特征的取向膜，使所述取向膜包括多个在垂直方向上呈条状且相间分布的第一取向膜和第二取向膜；其中，所述第一取向膜为经过紫外偏振光照射后形成的取向膜，与所述第一取向膜正对的预设距离区域内的液晶分子的长轴方向与所述取向膜所在平面垂直，因此，本发明实施例提供的液晶面板的制作方法，能够直接通过液晶盒分开左右眼影像，简化裸眼3D模式液晶盒的制作工艺。
较佳地，所述取向膜包括多个在垂直方向上呈条状且相间分布的第一取向膜和第二取向膜，包括：
使用在垂直方向上呈条状的透光区与非透光区相间分布的掩膜板遮挡所述取向膜，通过紫外偏振光照射所述掩膜板，所述掩膜板透光区对应的取向膜中的分子发生分解反应，形成所述第一取向膜；所述掩膜板非透光区对应的区域形成所述第二取向膜。
这样，由于使用在垂直方向上呈条状的透光区与非透光区相间分布的掩膜板遮挡所述取向膜，通过紫外偏振光照射所述掩膜板，所述掩膜板透光区对应的取向膜中的分子发生分解反应，形成所述第一取向膜；所述掩膜板非透光区对应的区域形成所述第二取向膜，因此在实际生产过程中可以简单、方便的得到包括多个在垂直方向上呈条状且相间分布的第一取向膜和第二取向膜。
较佳地，所述方法还包括：
在所述液晶盒内注入液晶分子后，通过紫外光照射所述液晶盒，使所述取向膜正对区域内的液晶分子和所述取向膜中的分子发生聚合反应，固定与所述取向膜发生聚合反应的液晶分子的取向。
这样，由于所述方法还包括：在所述液晶盒内注入液晶分子后，通过紫外光照射所述液晶盒，使所述取向膜正对区域内的液晶分子和所述取向膜中的分子发生聚合反应，固定与所述取向膜发生聚合反应的液晶分子的取向，在实际生产过程中可以简单、方便的固定与取向膜正对的液晶分子的取向。
附图说明
图1为现有技术中实现裸眼3D显示的液晶面板的结构示意图；
图2为本发明实施例提供的一种液晶面板的结构示意图；
图3为本发明实施例提供的一种液晶面板的制作方法流程图；
图4为本发明实施例提供的一种液晶面板实现裸眼3D显示时的示意图。
具体实施方式
本发明实施例提供了一种液晶面板及其制作方法、3D显示装置，用以在液晶盒内部就可以实现分开左右眼影像，简化裸眼3D模式液晶盒的制作工艺。
如图2所示，本发明具体实施例提供了一种液晶面板，所述面板包括上基板20、下基板21以及位于上基板20和下基板21之间的液晶分子24，上基板20与下基板21经过对盒工艺后形成液晶盒25，本发明具体实施例提供的液晶面板还包括位于所述上基板20面向所述下基板21一侧的具有光敏特征的取向膜22，其中，取向膜22包括多个在垂直方向上呈条状且相间分布的第一区域221和第二区域222；其中，第一区域221经过紫外偏振光照射后使得与所述第一区域221正对的预设距离区域内的液晶分子242的长轴方向与所述取向膜22所在平面垂直。
其中，取向膜22的第二区域222为没有被紫外偏振光照射到的区域，具有光敏特征的取向膜22中的分子与第二区域222正对的液晶分子241之间通过分子间作用力，使得与所述第二区域222正对的区域内的液晶分子241的长轴方向与取向膜22所在平面平行。而取向膜22的第一区域221为经过紫外偏振光照射后形成的区域，被照射到的具有光敏特征的取向膜22中的部分高分子链发生分解反应，此时具有光敏特征的取向膜22中的分子与第一区域221正对的液晶分子242之间通过分子间作用力，使得与所述第一区域221正对的区域内的液晶分子242的长轴方向与取向膜22所在平面垂直。
其中，本发明具体实施例中的下基板21上的取向膜23为与现有技术相同的经过摩擦取向后得到的取向膜，在液晶面板的显示过程中，位于取向膜23上的液晶分子243用于正常显示。
如图2所示，本发明具体实施例提供的液晶面板中的液晶盒包括显示层、液晶分子241以及液晶分子242组成的光栅层和取向膜，该光栅层靠近上基板20设置，光栅层包括遮光区域和透光区域，所述遮光区域包括遮光液晶分子242，所述透光区域包括透光液晶分子241，所述遮光区域和所述透光区域间隔设置。所述遮光区域设置有第一取向膜，对应图中取向膜22的第一区域221，所述透光区域设置有第二取向膜，对应图中取向膜22的第二区域222。
较佳地，取向膜22中的第一区域221的宽度与第二区域222的宽度相同。其中，在实际的生产设计中，可以根据具体的工艺将第一区域221的宽度与第二区域222的宽度设置为不同，本发明具体实施例并不对其作限定，只是以第一区域221的宽度与第二区域222的宽度相同为较佳实施例进行说明。本发明具体实施例中的取向膜22为具有光敏特性的聚酰亚胺PI。
除非另作定义，此处使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本发明专利申请说明书以及权利要求书中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。同样，“一个”、“一”或者“该”等类似词语也不表示数量限制，而是表示存在至少一个。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。“上”、“下”、“左”、“右”、“底”、“顶”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也可能相应地改变。
如图3所示，本发明具体实施例还提供了一种液晶面板的制作方法，所述方法包括：
S301、将上基板和下基板进行对盒工艺，形成液晶盒；
S302、在所述液晶盒内注入液晶分子，其中，所述液晶盒包括显示层和光栅层，所述光栅层靠近上基板设置，所述光栅层包括遮光区域和透光区域，所述遮光区域包括遮光液晶分子，所述透光区域包括透光液晶分子，所述遮光区域和所述透光区域间隔设置。
下面详细介绍本发明具体实施例中提供的液晶面板实现裸眼3D显示的过程。
如图4所示，本发明具体实施例中通过使用在垂直方向上呈条状的透光区与非透光区相间分布的掩膜板遮挡取向膜22，通过紫外偏振光照射所述掩膜板，所述掩膜板透光区对应的取向膜22中的部分高分子链发生分解反应，形成取向膜22的第一区域221；所述掩膜板非透光区对应的区域形成取向膜22的第二区域222。接着将上基板20和下基板21进行对盒工艺，形成液晶盒；在该液晶盒内注入液晶分子24，其中，与第一区域221正对的预设距离区域内的液晶分子的长轴方向与取向膜22所在平面垂直，这里的预设距离的值在不同工艺中有不同的值，较佳的，本发明具体实施例中的预设距离为0.1微米-0.5微米，本发明具体实施例并不对其进行限定，具体的距离与紫外偏振光照射的时间以及强度有关。
另外，为了更好的固定与取向膜22正对的区域中的液晶分子的取向，通过紫外光照射液晶盒，优选紫外光照射的方向与图中光源42的光线方向相同，此时所述第一区域221和第二区域222正对的区域内的液晶分子会与取向膜22中的分子发生聚合反应，将图中与取向膜22垂直的液晶分子和与取向膜22平行的液晶分子固定，从而更好的保证电场改变不影响与取向膜22垂直的液晶分子和与取向膜22平行的液晶分子的取向。
如图4所示，本发明具体实施例中区分左右眼影像的过程具体为：由于3D显示时是以子像素进行显示的，其中一列子像素显示左眼图像，相邻列子像素显示右眼图像，光源42照射过来的光通过下基板21后，以最左边的一个子像素43为例说明，光源42发射的光线通过液晶面板到达左眼40之前经过与取向膜22平行的液晶分子，由于与取向膜22平行的液晶分子可以使偏振光通过，因此左眼可以看到该像素图像；光源42发射的光线通过液晶面板到达右眼41之前经过与取向膜22垂直的液晶分子，由于与取向膜22垂直的液晶分子不能使偏振光通过，因此右眼不能看到该像素图像，即最左边的子像素43为左眼可见；对于最左边的子像素43相邻的子像素44，光源42发射的光线通过液晶面板到达左眼40之前经过与取向膜22垂直的液晶分子，由于与取向膜22垂直的液晶分子不能使偏振光通过，因此左眼不能看到该像素图像；光源42发射的光线通过液晶面板到达右眼41之前经过与取向膜22平行的液晶分子，由于与取向膜22平行的液晶分子可以使偏振光通过，因此右眼可以看到该像素图像，即子像素44为右眼可见，以此类推，整个液晶面板上左右眼图像如此交替最终实现左右眼分别看到各自图像的目的。因此本发明具体实施例中，通过设置取向膜22配合光控取向，使得与取向膜22垂直的液晶分子和与取向膜22平行的液晶分子排列形成视差屏障，实现分离左右眼影像的作用，最终达到3D立体显示。
如图4所示，本发明具体实施例中要实现上面描述的整个液晶面板上左右眼图像交替，最终实现左右眼分别看到各自图像时，还需要对相关距离进行设计，具体设计为，Q：2P=D：（D+G），其中，Q表示取向膜22中第一区域221和第二区域222的总宽度；P表示液晶面板子像素的宽度，如子像素43的宽度，D表示观察者的眼睛与上基板20之间的垂直距离，G表示上基板20和下基板21之间的距离。另外，观察者左眼40和右眼41之间的距离E满足，E：P=D：G，满足上述比例式即可获得3D立体视觉。
本发明具体实施例还提供了一种显示装置，所述显示装置包括上面所述的液晶面板，优选的，本发明中的液晶面板为高级超维场转换（Advanced SuperDimension Switch，ADS）型或平面方向转换（In-Plane-Switching，IPS）型液晶面板。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (10)

1.一种液晶面板，其特征在于，包括上基板、下基板以及位于所述上下基板之间的液晶分子形成的液晶盒，
所述液晶盒包括显示层和光栅层，所述显示层包括用于显示的液晶分子；
所述光栅层靠近上基板设置，所述光栅层包括遮光区域和透光区域，所述遮光区域包括遮光液晶分子，所述透光区域包括透光液晶分子，所述遮光区域和所述透光区域间隔设置；
所述用于显示的液晶分子、所述遮光液晶分子和所述透光液晶分子直接相互连通。
2.根据权利要求1所述的液晶面板，其特征在于，所述遮光区域设置有第一取向膜，所述透光区域设置有第二取向膜。
3.根据权利要求2所述的液晶面板，其特征在于，所述第一取向膜为垂直取向膜，所述第二取向膜为水平取向膜。
4.根据权利要求3所述的液晶面板，其特征在于，所述第一取向膜的宽度与所述第二取向膜的宽度相同。
5.根据权利要求4所述的液晶面板，其特征在于，所述第一取向膜和第二取向膜的总宽度Q满足：
Q：2P＝D：(D+G)，
其中，P表示液晶面板子像素的宽度，D表示观察者的眼睛与所述上基板之间的垂直距离，G表示所述上基板和所述下基板之间的距离。
6.一种3D显示装置，其特征在于，所述显示装置包括权利要求1-5任一权项所述的液晶面板。
7.一种液晶面板的制作方法，其特征在于，所述方法包括：
将上基板和下基板进行对盒工艺，形成液晶盒；
在所述液晶盒内注入液晶分子，其中，所述液晶盒包括显示层和光栅层，所述显示层包括用于显示的液晶分子；所述光栅层靠近上基板设置，所述光栅层包括遮光区域和透光区域，所述遮光区域包括遮光液晶分子，所述透光区域包括透光液晶分子，所述遮光区域和所述透光区域间隔设置；所述用于显示的液晶分子、所述遮光液晶分子和所述透光液晶分子直接相互连通。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述光栅层靠近上基板设置，包括：
在上基板面向下基板一侧上制作具有光敏特征的取向膜，使所述取向膜包括多个在垂直方向上呈条状且相间分布的第一取向膜和第二取向膜；其中，所述第一取向膜为经过紫外偏振光照射后形成的取向膜，与所述第一取向膜正对的预设距离区域内的液晶分子的长轴方向与所述取向膜所在平面垂直。
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述取向膜包括多个在垂直方向上呈条状且相间分布的第一取向膜和第二取向膜，包括：
使用在垂直方向上呈条状的透光区与非透光区相间分布的掩膜板遮挡所述取向膜，通过紫外偏振光照射所述掩膜板，所述掩膜板透光区对应的取向膜中的分子发生分解反应，形成所述第一取向膜；所述掩膜板非透光区对应的区域形成所述第二取向膜。
10.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
在所述液晶盒内注入液晶分子后，通过紫外光照射所述液晶盒，使所述取向膜正对区域内的液晶分子和所述取向膜中的分子发生聚合反应，固定与所述取向膜发生聚合反应的液晶分子的取向。
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