CN104834133A - 液晶显示器及其液晶显示模组 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种实现2D与3D图像切换的液晶显示模组及其液晶显示器，该液晶显示模组包括依次平行且层叠设置的背光单元、液晶显示单元以及2D/3D转换调节单元。本发明提供的液晶显示器及其液晶显示模组，通过拱形结构的电极设计，使不同位置处液晶层的厚度不同。当在电极板之间没有施加电压时，从背光单元射入的光线可以不受影响的(即平行的)穿过2D/3D转换调节单元，显示为正常的2D画面；而当在电极板之间施加电压时，平行入射的光线改变原来的传播方向而汇聚于焦点，以此会产生3D光线聚焦的效果，显示为3D画面；因此实现了2D与3D图像之间的切换，使液晶显示器同时具备播放2D和3D影像的功能。

Description

液晶显示器及其液晶显示模组
技术领域
本发明涉及液晶显示的技术领域，具体是涉及一种实现2D与3D图像切换的液晶显示模组及其液晶显示器。
背景技术
目前，由于使用液晶显示器的移动产品的普及和广泛应用，人们对产品的品质与人性化的设计提出了越来越高的要求。3D技术可以使人眼通过屏幕观看的视觉体验达到一个新的境界，还原了一种真实的视觉体验，这掀开影视行业发展的新篇章。
然而随着电子信息行业的飞速发展，人们对电子产品的功能要求越来越多。譬如3D播放设备，其播放的3D影片需要用户佩戴3D眼镜来观看。而需要佩戴眼镜的3D显示技术又分为主动式和被动式两种。所谓主动式是眼镜本身是有源的，采用快门的方式切换左右眼图像，进而产生3D效果；所谓被动式是指眼镜本身是无源的，采用滤光技术实现左右眼图像的分离，例如如偏振立体眼镜、红蓝立体眼镜等等。这样一来，用户在使用3D播放设备(以3D播放DVD来说)观看3D影片时，还需要购买相配套的3D眼镜，这无疑增加了购买成本，而且在观看3D电影时，还需要佩戴眼镜才能享受到3D效果，并且长时间佩戴3D眼睛会带来眼部不适；另外，现有的3D播放设备还不能自动切换播放普通2D格式的影片，也给用户带来了不便。
有鉴于此，需要提供一种新的无需佩戴3D眼镜即可观看到3D影片，且可以自动转换2D和3D影片格式的播放技术。有时候，用户需要与3D显示带来的身临其境的视觉效果，而有时用户出于对个人喜好又希望看到2D显示的图像，这就需要有一种能够实现3D、2D转换的显示器来同时满足这两种需求。
发明内容
本发明实施例提供一种实现2D与3D图像切换的液晶显示模组及其液晶显示器，以解决现有技术中的液晶显示器无法实现2D与3D图像之间切换的技术问题。
为解决上述问题，本发明实施例提供了一种实现2D与3D图像切换的液晶显示模组，所述液晶显示模组包括依次平行且层叠设置的背光单元、液晶显示单元以及2D/3D转换调节单元。
根据本发明一优选实施例，所述2D/3D转换调节单元包括上玻璃基板、下玻璃基板以及设于所述上、下玻璃基板之间的电极和液晶体。
根据本发明一优选实施例，所述电极进一步包括平面电极和非平面电极，其中，所述平面电极贴设于所述下玻璃基板，所述非平面电极贴设于所述上玻璃基板，所述液晶体设于所述平面电极和所述非平面电极之间。
根据本发明一优选实施例，所述平面电极和所述非平面电极上采用极性相反的电压信号，以在所述平面电极和所述非平面电极之间形成竖直电场，通过选择在所述平面电极和所述非平面电极上是否施加电压信号来实现所述液晶显示模组在2D与3D图像之间的切换。
根据本发明一优选实施例，所述非平面电极的端面形状为连续的拱形。
根据本发明一优选实施例，所述液晶体为正性液晶材料，所述液晶体的初始状态无需取向，各向同性。
根据本发明一优选实施例，所述非平面电极包括基体和在所述基体上设置的导电层。
根据本发明一优选实施例，所述基体的材质为树脂，所述导电层通过溅射的方式设置在所述基体上。
根据本发明一优选实施例，所述非平面电极连续的拱形具有相同的曲率半径。
为解决上述技术问题，本发明还提供一种液晶显示器，所述液晶显示器包括上述实施例中所述的液晶显示模组。
相对于现有技术，本发明提供的液晶显示器及其液晶显示模组，通过拱形结构的电极设计，使不同位置处液晶层的厚度不同。当在电极板之间没有施加电压时，从背光单元射入的光线可以不受影响的(即平行的)穿过2D/3D转换调节单元，显示为正常的2D画面；而当在电极板之间施加电压时，位于期间的液晶体会发生竖直偏转，而竖直排布的液晶会对光线产生相位延迟，又由于不同位置处液晶层的厚度是不同的，平行入射的光线改变原来的传播方向而汇聚于焦点，以此会产生3D光线聚焦的效果，显示为3D画面；因此实现了2D与3D图像之间的切换，使液晶显示器同时具备播放2D和3D影像的功能。另外，本发明所采用的方法相比于现有技术，具有制作工艺简便、成本低、2D/3D转换效果好以及操作简单等优点。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明液晶显示模组一优选实施例的结构示意简图；
图2是图1实施例中2D/3D转换调节单元在2D模式下工作的结构原理图；以及
图3是图1实施例中2D/3D转换调节单元在3D模式下工作的结构原理图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例，对本发明作进一步的详细描述。特别指出的是，以下实施例仅用于说明本发明，但不对本发明的范围进行限定。同样的，以下实施例仅为本发明的部分实施例而非全部实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1，图1为本发明液晶显示模组一优选实施例的结构示意简图，该液晶显示模组包括依次平行且层叠设置的背光单元100、液晶显示单元200以及2D/3D转换调节单元300。其中，图中箭头表示光线的传播路径。光线从背光单元100发出，依次经过液晶显示单元200和2D/3D转换调节单元300。而关于背光单元100、液晶显示单元200的结构及工作原理在本领域技术人员的理解范围内，此处不再赘述。
请一并参阅图2和图3，图2是图1实施例中2D/3D转换调节单元在2D模式下工作的结构原理图；以及图3是图1实施例中2D/3D转换调节单元在3D模式下工作的结构原理图。该2D/3D转换调节单元300则进一步包括上玻璃基板310、下玻璃基板320以及设于上、下玻璃基板之间的电极和液晶体350。
具体而言，电极进一步包括平面电极330和非平面电极340，其中，平面电极330贴设于下玻璃基板320，非平面电极340贴设于上玻璃基板310，液晶体350设于平面电极330和非平面电极340之间。平面电极330和非平面电极340上采用极性相反的电压信号，以在平面电极330和非平面电极340之间形成竖直电场，通过选择在平面电极330和非平面电极340上是否施加电压信号来实现液晶显示模组在2D与3D图像之间的切换。
非平面电极340的端面形状优选为为连续的拱形，非平面电极340连续的拱形具有相同的曲率半径，以使显示器可以对焦于同一平面上。液晶体350为正性液晶材料，液晶体的初始状态无需取向，各向同性。
非平面电极340包括基体和在基体上设置的导电层(图中未示)。具体而言，该基体的材质为树脂，导电层通过溅射的方式设置在基体上。
下面对该液晶显示模组分别在2D和3D显示模式下的工作原理进行简单介绍。
该平面电极330与非平面电极340采用极性相反的电压信号，由此产生竖直电场。在平面电极330与非平面电极340之间注入正性液晶材料，无需对正性液晶体350进行取向，液晶体350初始处于无序混乱状态，所以正性液晶体350初始为各向同性态。在2D模式下，不给电极施加电压。所以正性液晶体350会保持初始的各向同性态，如图2所示。此时，从下面(背光单元100)射入的光线，穿过2D/3D转换调节单元300，各向同性态的液晶体350不会对光线产生相位延迟，平行入射的光线仍然保持原来的方向传播。所以此时不会产生3D光线聚焦的效果，显示为2D画面。
在3D模式下，给两层玻璃基板之间的非平面电极340和平面电极330间采用极性相反的电压信号，由此产生竖直电场。正性液晶体350由于竖直电场的作用，会沿竖直方向排布，如图3所示。由于拱形电极的设计，不同位置处液晶层的厚度不同。此时，从下面(背光单元100)射入的光线，穿过2D/3D转换调节单元300，竖直排布的液晶体350会对光线产生相位延迟，又由于不同位置处液晶层的厚度不同，平行入射的光线改变原来的传播方向，汇聚于焦点。所以此时会产生3D光线聚焦的效果，显示为3D画面。图2和图3中箭头表示光线的传播方向。
相对于现有技术，本发明提供的液晶显示器及其液晶显示模组，通过拱形结构的电极设计，使不同位置处液晶层的厚度不同。当在电极板之间没有施加电压时，从背光单元射入的光线可以不受影响的(即平行的)穿过2D/3D转换调节单元，显示为正常的2D画面；而当在电极板之间施加电压时，位于期间的液晶体会发生竖直偏转，而竖直排布的液晶会对光线产生相位延迟，又由于不同位置处液晶层的厚度是不同的，平行入射的光线改变原来的传播方向而汇聚于焦点，以此会产生3D光线聚焦的效果，显示为3D画面；因此实现了2D与3D图像之间的切换，使液晶显示器同时具备播放2D和3D影像的功能。另外，本发明所采用的方法相比于现有技术，具有制作工艺简便、成本低、2D/3D转换效果好以及操作简单等优点。
另外，本发明实施例还提供一种液晶显示器，该液晶显示器包括上述实施例中的液晶显示模组，另外，关于液晶显示器的其他部分结构特征在本领域技术人员能够理解的范围之内，此处不再赘述。
以上所述仅为本发明的一种实施例，并非因此限制本发明的保护范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效装置或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种实现2D与3D图像切换的液晶显示模组，其特征在于，所述液晶显示模组包括依次平行且层叠设置的背光单元、液晶显示单元以及2D/3D转换调节单元。
2.根据权利要求1所述的液晶显示模组，其特征在于，所述2D/3D转换调节单元包括上玻璃基板、下玻璃基板以及设于所述上、下玻璃基板之间的电极和液晶体。
3.根据权利要求2所述的液晶显示模组，其特征在于，所述电极进一步包括平面电极和非平面电极，其中，所述平面电极贴设于所述下玻璃基板，所述非平面电极贴设于所述上玻璃基板，所述液晶体设于所述平面电极和所述非平面电极之间。
4.根据权利要求3所述的液晶显示模组，其特征在于，所述平面电极和所述非平面电极上采用极性相反的电压信号，以在所述平面电极和所述非平面电极之间形成竖直电场，通过选择在所述平面电极和所述非平面电极上是否施加电压信号来实现所述液晶显示模组在2D与3D图像之间的切换。
5.根据权利要求3所述的液晶显示模组，其特征在于，所述非平面电极的端面形状为连续的拱形。
6.根据权利要求2所述的液晶显示模组，其特征在于，所述液晶体为正性液晶材料，所述液晶体的初始状态无需取向，各向同性。
7.根据权利要求3所述的液晶显示模组，其特征在于，所述非平面电极包括基体和在所述基体上设置的导电层。
8.根据权利要求7所述的液晶显示模组，其特征在于，所述基体的材质为树脂，所述导电层通过溅射的方式设置在所述基体上。
9.根据权利要求5所述的液晶显示模组，其特征在于，所述非平面电极连续的拱形具有相同的曲率半径。
10.一种液晶显示器，其特征在于，所述液晶显示器包括权利要求1-9任一项所述的液晶显示模组。
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