CN104749825B - 一种液晶盒及其制作方法、显示装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及显示技术领域，尤其涉及一种液晶盒及其制作方法、显示装置。该液晶盒包括两个基板以及位于所述两个基板之间的液晶层，通过控制液晶层的偏转切换2D和3D显示模式；液晶层中设有四氧化三铁纳米粒子。本发明提供的液晶盒及其制作方法、显示装置，通过在液晶层中添加在电压作用下可以产生热量的四氧化三铁纳米粒子，最大程度降低液晶的粘滞系数，从而提高3D液晶显示装置的响应速度，改善裸眼3D液晶显示效果。

Description

一种液晶盒及其制作方法、显示装置
技术领域
本发明涉及显示技术领域，尤其涉及一种液晶盒及其制作方法、显示装置。
背景技术
液晶显示器在现代生活中有着越来越广泛的应用，如手机显示屏、Note Book显示屏、GPS显示屏、LCD TV显示屏等。随着科学技术的进步，由于传统显示器只能显示平面图像，已不能满足人们对显示品质的要求。3D显示器由于可以使画面变得立体逼真、图像不再局限于屏幕的平面、使观看着有身临其境的感觉，近年来被广泛研究。3D显示装置主要可分为戴眼镜式和裸眼式两种，戴眼镜式的3D显示装置在观看时都需要配戴特定的3D眼镜，若没有配戴3D眼镜，在3D显示装置上看到的影像为模糊影像。
裸眼3D显示由于无需佩戴眼镜、使用方便等特点得到了广泛的应用。裸眼3D液晶显示可分为液晶光栅式和透镜式裸眼3D液晶显示，这两种方式都可以通过对液晶电极施加电压与否来实现2D与3D模式的切换，并通过控制施加电压的大小使人的左右眼接收到正确的影像。但上述的裸眼3D液晶膜层在施加电压动态切换过程中，由于液晶的粘滞系数较大、响应时间不够快，会使观看者在观看影像过程中感受到明显的光学变化，如3D串扰和影像抖动等现象。
发明内容
(一)要解决的技术问题
本发明的目的在于提供一种液晶盒及其制作方法、显示装置，以克服现有技术中的裸眼3D液晶膜层在施加电压动态切换过程中，由于液晶的粘滞系数较大、响应时间不够快，会使观看者在观看影像过程中感受到明显的光学变化，如3D串扰和影像抖动等现象。
(二)技术方案
为解决上述问题，本发明一方面提供一种液晶盒，其包括两个基板以及位于所述两个基板之间的液晶层，通过控制液晶层的偏转切换2D和3D显示模式；
其中，所述液晶层中设有四氧化三铁纳米粒子。
优选地，所述四氧化三铁纳米粒子在所述液晶层中的质量比为1-10％。
优选地，所述液晶层为液晶光栅、液晶透镜或液晶棱镜中的一种。
优选地，所述液晶层还包括感光耦合组件，用来检测观察者人眼位置信息的变化。
优选地，利用油酸修饰所述四氧化三铁纳米粒子。
优选地，所述液晶层中被油酸修饰的四氧化三铁纳米粒子的质量比为1-15％。
另一方面，本发明还提供一种显示装置，包括：显示面板和上述的液晶盒，所述液晶盒设置于所述显示面板的出光侧。
再一方面，本发明还提供一种液晶盒的制作方法，包括：
提供两个基板；
在两个基板之间形成液晶层，通过控制液晶层的偏转切换2D和3D显示模式；
其中，向所述液晶层中添加四氧化三铁纳米粒子。
(三)有益效果
本发明提供一种液晶盒及其制作方法、显示装置，通过在液晶层中添加在电压作用下可以产生热量的四氧化三铁纳米粒子，最大程度降低液晶的粘滞系数，从而提高3D液晶显示装置的响应速度，改善裸眼3D液晶显示效果。
附图说明
图1为本发液晶盒结构示意图；
图2a为人眼正视屏幕时具有液晶光栅的液晶盒结构的示意图；
图2b为人眼移动观看屏幕时具有液晶光栅的液晶盒结构的示意图；
图3a为人眼从一个角度观看屏幕时具有液晶透镜的液晶盒结构示意图；
图3b为人眼从另一个角度观看屏幕时具有液晶透镜的液晶盒结构示意图；
图4为固定电压4.0V时，添加有1wt％四氧化三铁纳米粒子的液晶层温度升高2℃所需要的时间随电压频率的变化曲线；
图5为固定施加电压频率为900KHz时，添加有1wt％四氧化三铁纳米粒子的液晶层温度升高2℃所需要的时间随电压大小的变化曲线；
图6为本发明实施例液晶盒的制作方法流程图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
如图1所示，本发明提供一种液晶盒，包括两个基板31和33以及位于所述两个基板之间的液晶层32，通过控制液晶层32的偏转切换2D和3D显示模式；其中，所述液晶层32中设有四氧化三铁纳米粒子320。通过控制施加于所述液晶层32的电压的大小使人的左右眼接收到正确的影像。在所述液晶层32中添加四氧化三铁纳米粒子320，利用在高频电场下，四氧化三铁纳米粒子320在液晶层32中的热效应，在电压作用下，四氧化三铁纳米粒子320会将电磁能转化为热能，使施加电压处的温度升高，液晶层32中的液晶321的粘滞系数降低，相应的液晶321的响应时间减小，从而提高液晶盒的响应速度，改善裸眼3D液晶显示装置的显示效果。
在实际应用中，为了更好地发挥四氧化三铁纳米粒子320在液晶层32中的热效应，优选四氧化三铁纳米粒子320在所述液晶层32中的质量比为1-10％。若四氧化三铁纳米粒子320在液晶层32中的质量比过低，则发挥不出四氧化三铁纳米粒子320的热效应，其改善液晶的粘滞系数不明显；若四氧化三铁纳米粒子320在液晶层32中的质量比过高，则会影响液晶自身粘度性能，并且加大生产成本。
其中，本实施例中的液晶层32可以为液晶光栅、液晶透镜或液晶棱镜中的一种。
其中，该液晶盒还包括感光耦合组件(图中未示出)，该感光耦合组件为一集成电路，其集成在液晶盒上，用来检测观察者人眼位置信息的变化，具体的，所述感光耦合组件可以集成在液晶盒的基板33周边区域，当然，也可以集成在其他可实现检测人眼位置信息变化的区域。
当液晶层32采用液晶光栅方式时，通过对液晶电极的电压进行控制来实现液晶层挡光的效果，且可以通过施加电压与否来实现2D与3D模式的切换。参考图2(a)和2(b)，为液晶光栅下的液晶盒结构示意图，将液晶光栅3A设置在显示面板2A的出光面上，实现透光和不透光的移动，来达到3D液晶显示的效果。当眼睛移动时，通过感光耦合组件侦测到人眼位置的变化信息来改变电极的电压实现透光和不透光区域的移动，从而使人眼移动时也能保证左右眼看到正确的影像。如图2a所示，当人眼正视屏幕时，感光耦合组件侦测到人眼的位置，改变电极电压时挡光区域如图阴影部分所示，使左右眼接收到正确的影像。当人眼向左移动时，感光耦合组件侦测到人眼位置的变化，使电极电压改变，相应的液晶挡光区域向左移动，如图2b所示，观察者的左右眼同样接收到正确的影响。
当液晶层32采用为液晶透镜方式时，通过控制电极电压控制液晶取向，使不同区域不同取向的液晶形成透镜，起到透镜聚光的作用。通过对液晶透镜的电极施加电压，来实现液晶透镜层中液晶特殊取向并使透镜起透镜聚光的作用，此时单个透镜下的左右眼信号便可以透过透镜分别传送到人的左右眼，从而实现3D效果的显示。参考图3(a)和3(b)，为具有液晶透镜下的3D液晶显示装置液晶盒结构的示意图，液晶透镜3B设置在显示面板其中液晶透镜的液晶层中含有四氧化三铁纳米粒子。通过在液晶显示层2B的出光侧上设置液晶透镜层3B，对液晶透镜层的电极施加电压，实现液晶透镜层中液晶的特殊导向并使透镜起透镜聚光的作用，此时单个透镜下的左右眼信号可以通过透镜分别传入人的左右眼，从而实现3D液晶显示的效果。当施加电压时，液晶透镜上液晶层中的四氧化三铁纳米粒子将电磁能转化为热能，使施加电压处的温度升高，液晶的粘滞系数降低，相应的液晶的响应时间减小，从而提高3D液晶显示装置的响应速度，避免串扰和影像抖动的发生，改善裸眼3D液晶显示装置的显示效果。
另外，该液晶层32还可以采用液晶棱镜方式，所述液晶棱镜由液晶在电极电压控制下形成棱镜状形成。通过控制电极电压控制液晶取向，使不同区域不同取向的液晶形成棱镜，不同位置对光的折射不同，调节光的透过或不透过，使左右眼接收到不同的光线，即图像信息，实现3D显示效果。
本实施例中添加有四氧化三铁纳米粒子的液晶电极层的热效应可以通过调节四氧化三铁纳米粒子的含量、施加电压的频率、大小等来调节。
图4为固定电压4.0V时，添加有1％四氧化三铁纳米粒子的液晶层温度升高2℃所需要的时间随电压频率的变化曲线。从图中可以看出，施加电压频率越大，液晶层温度升高2℃所需要的时间越短，即可以通过调节施加于液晶电子层的电压频率，来调节添加有四氧化三铁纳米粒子的液晶层的热效应。
图5为固定施加电压频率为900KHz时，添加有1％四氧化三铁纳米粒子的液晶层温度升高2℃所需要的时间随电压大小的变化曲线。从图中可以看出，施加电压越大，液晶层温度升高2℃所需要的时间越短，即可以通过调节施加于液晶电子层的电压大小，来调节添加有四氧化三铁纳米粒子的液晶层的热效应。
需要说明的是，本实施例中使用的四氧化三铁纳米粒子可以使用油酸修饰，修饰是指通过化学或物理反应，在纳米粒子表面形成一层物质，改善纳米粒子的分散性。本实施例中优选液晶层中被油酸修饰的四氧化三铁纳米粒子的质量比为1-15％。在实际应用中发现，经过较多油酸修饰过的四氧化三铁纳米粒子，可有效提高四氧化三铁纳米粒子的分散性，使四氧化三铁纳米粒子不容易团聚，使得施加电压处的温度变化更均匀，液晶粘滞系数下降的幅度更均匀，相应时间均匀地下降，更有效地改善裸眼3D液晶显示装置的显示效果。
实施例1
本实施例提供一种液晶盒，包括两个基板以及位于所述两个基板之间的液晶层，通过控制液晶层的偏转切换2D和3D显示模式；
其中，所述液晶层中还添加有质量比为1％的四氧化三铁纳米粒子。
本实施例中的液晶层采用液晶光栅方式，当在两个基板上施加电压时，四氧化三铁纳米粒子将电磁能转化为热能，使施加电压处的温度升高，液晶的粘滞系数降低，相应的液晶的响应时间减小，从而提高3D液晶显示装置的响应速度，避免串扰和影像抖动的发生，改善裸眼3D液晶显示装置的显示效果。
实施例2
本实施例提供一种液晶盒，包括两个基板以及位于所述两个基板之间的液晶层，通过控制液晶层的偏转切换2D和3D显示模式；
其中，所述液晶层中还添加有质量比为5％的四氧化三铁纳米粒子。
本实施例中液晶层采用液晶透镜方式，当施加电压时，四氧化三铁纳米粒子将电磁能转化为热能，使施加电压处的温度升高，液晶的粘滞系数降低，相应的液晶的响应时间减小，从而提高3D液晶显示装置的响应速度，避免串扰和影像抖动的发生，改善裸眼3D液晶显示装置的显示效果。
实施例3
本实施例提供一种液晶盒，包括两个基板以及位于所述两个基板之间的液晶层，通过控制液晶层的偏转切换2D和3D显示模式；
其中，所述液晶层中还添加有质量比为10％的经过油酸修饰的四氧化三铁纳米粒子。
本实施例中液晶层采用液晶棱镜方式，当施加电压时，四氧化三铁纳米粒子将电磁能转化为热能，使施加电压处的温度升高，液晶的粘滞系数降低，相应的液晶的响应时间减小，从而提高3D液晶显示装置的响应速度，避免串扰和影像抖动的发生，改善裸眼3D液晶显示装置的显示效果。
如图6所示，本发明还提供一种液晶盒的制作方法，包括：
步骤S1、提供两个基板；
步骤S2、在两个基板之间形成液晶层，通过控制液晶层的偏转切换2D和3D显示模式；其中，向所述液晶层中添加四氧化三铁纳米粒子。
具体的，向液晶层中添加四氧化三铁纳米粒子的方法具体为：在液晶脱泡之前将四氧化三铁纳米粒子加入进去，然后搅拌使其均匀分布在液晶中。
本发明提供的液晶盒的制作方法，通过在液晶层中添加在电压作用下可以产生热量的四氧化三铁纳米粒子，最大程度降低液晶的粘滞系数，从而提高3D液晶显示装置的响应速度，改善裸眼3D液晶显示效果。
另外，本发明实施例还提供一种显示装置，包括上述的液晶盒，还包括显示面板，该液晶盒设置在显示面板的出光侧。该显示装置可以为手机、平板电脑、液晶显示器、电子书等电子产品。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和替换，这些改进和替换也应视为本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种液晶盒，包括两个基板以及位于所述两个基板之间的液晶层，通过控制液晶层的偏转切换2D和3D显示模式；
其中，所述液晶层中设有四氧化三铁纳米粒子；利用油酸修饰所述四氧化三铁纳米粒子。
2.如权利要求1所述的液晶盒，其特征在于，所述四氧化三铁纳米粒子在所述液晶层中的质量比为1-10％。
3.如权利要求1所述的液晶盒，其特征在于，所述液晶层为液晶光栅、液晶透镜或液晶棱镜中的一种。
4.如权利要求3所述的液晶盒，其特征在于，所述液晶盒还包括感光耦合组件，用来检测观察者人眼位置信息的变化。
5.如权利要求1所述的液晶盒，其特征在于，所述液晶层中被油酸修饰的四氧化三铁纳米粒子的质量比为1-15％。
6.一种显示装置，其特征在于，包括：显示面板和权利要求1-5任一项所述的液晶盒，所述液晶盒设置于所述显示面板的出光侧。
7.一种液晶盒的制作方法，其特征在于，包括：
提供两个基板；
在两个基板之间形成液晶层，通过控制液晶层的偏转切换2D和3D显示模式；
其中，向所述液晶层中添加四氧化三铁纳米粒子；利用油酸修饰所述四氧化三铁纳米粒子。
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