专利名称：快速响应的lcd 3d眼镜的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种液晶3D眼镜，尤其是一种快速响应的IXD 3D眼镜。
背景技术：
随着3D影像播放越来越普遍，如3D电影、3D电视或3D游戏等，3D眼镜的市场越来越大。越来越多的3D眼镜采用主动快门式3D眼镜。快门式3D技术不仅可为3D影院提供良好的3D显示效果，而且还可为家庭用户提供高品质的3D显示效果。这种技术的实现需要一付主动式IXD 3D眼镜，交替左眼和右眼看到的图像，从而在人的大脑产生3D立体效果。也就是说，主动式快门式IXD 3D眼镜的工作原理是根据人眼对影像频率的刷新时间来实现的，影像的刷新频率至少要达到120Hz，即左眼和右眼各60Hz的刷新频率，并且保持与 2D影像相同的帧数，观众的两只眼睛看到快速切换的不同图像，并且在大脑中产生立体影像效果。但是，目前的低频率的IXD 3D眼镜(如，120Hz刷新频率，每只IXD镜片的刷新频率60Hz)，用来观看一般显示效果的3D影像，还是可以的，但是，对高清晰度的显示效果就不太合适，要想使观看效果更加理想，就需要更高驱动频率的LCD 3D眼镜。众所周知，LCD 的驱动波形与其液晶响应曲线不是完全吻合的，如图4所述，当驱动波从VO伏电压上升到 Vl电压时，液晶响应较快，其上升时间RKRise Time) 一般都很短，大约在0. I-Ims之间， 维持预定时间Tl后，关闭驱动电压，使驱动电压从Vl降到V0，这时，液晶响应就比较慢，其下降时间Fl (Fall Time) —般较长，根据液晶材料的不同，大约是上升时间Rl的5_10倍。 这样，当驱动波形的频率提高一倍时，如图5所示，如果还是采用相同的驱动方法，LCD镜片的透光率就会大幅度的减少；如果在图5的所示的基础上进一步提高驱动频率，如图6所示，LCD镜片的透光率还会大幅度的减少；以此类推，当频率提高到一定程度，LCD镜片的透光率将接近于零。从上面分析可知，影响高频驱动时LCD镜片的透光率主要原因是低频驱动电压从 Vl降到VO时，液晶响应的下降时间Fl太长，导致LCD镜片的透光率降低，如何在相对较高频率驱动(指低频电压的相对较高频率)时，也能保证良好的LCD镜片的透光率是目前业界人员研究的重要课题。
实用新型内容本实用新型的目的是克服上述问题，向社会提供一种在相对较高频率驱动时，也能保证良好的IXD镜片透光率的快速响应的IXD 3D眼镜。本实用新型的技术方案是设计一种快速响应的LCD 3D眼镜，包括用作左右镜片的LCD屏和驱动所述LCD屏的驱动电路，所述LCD屏在没有被驱动时是单稳态的；使用时， 所述LCD屏的驱动电路分别给用作左右镜片的2片LCD屏交替提供相同的驱动波形，所述驱动波形至少包含以下内容，在施加一定低频电压驱动波形打开(正显模式，下同)或关闭 (负显模式，下同)LCD屏，离开初始的单稳态一段时间后，关掉低频电压，与此同时，使用频率在4KHz到IMHz之间的高频电压驱动波形关闭或打开LCD屏，使LCD屏在预定下降时间内回到初始的单稳态；所述LCD屏所使用的液晶材料为双频驱动的液晶材料。本实用新型中，所述高频电压的频率范围可以是IOKHz到800KHz。本实用新型中，所述高频电压的频率范围可以是30KHz到700KHz。本实用新型中，所述高频电压的频率范围还可以是50KHz到500KHz。本实用新型中，所述高频电压的频率范围还可以是IOOKHz到300KHz。本实用新型中，所述低频电压的频率范围最好是60Hz到960Hz。本实用新型中，所述低频电压的频率范围更好是120Hz到480Hz。本实用新型中，所述LCD屏的驱动电路包括高频波形发生器、低频波形发生器、扫描电极电压及波形选择器、信号电极电压及波形选择器、第一电源和第二电源，其中第一电源的电压等于或小于第二电源的电压，所述低频波形发生器持续地发生低频电压驱动波形分别输送给扫描电极电压及波形选择器和信号电极电压及波形选择器；所述高频波形发生器持续地发生高频电压驱动波形分别输送给扫描电极电压及波形选择器和信号电极电压及波形选择器；当扫描电极处于低频电压驱动波形驱动的时段内，扫描电极电压及波形选择器选择第一电源及低频电压驱动波形作为扫描电极；关掉低频电压的同时，扫描电极电压及波形选择器选择第二电源及高频电压驱动波形作为扫描电极；当信号电极处于低频电压驱动波形驱动的时段内，信号电极电压及波形选择器选择第一电源及低频电压驱动波形作为信号电极；关掉低频电压的同时，信号电极电压及波形选择器选择第二电源及高频电压驱动波形作为信号电极。本实用新型中，所述第一电源与第二电源之比为1 1-3倍。本实用新型中，所述LCD屏使用TN，STN, FSTN, VA, PDLC, PN显示模式。所述LCD屏所使用的液晶材料为双频驱动的液晶材料，所谓双频驱动的液晶材料是指在不同驱动频率(高频或低频驱动)的情况下，液晶材料的极性会发生反转，即由正到负，或由负到正。本实用新型在施加一定低频电压驱动波形打开或关闭LCD屏，离开初始的单稳态一段时间后，关掉低频电压，与此同时，使用频率在4KHz到IMHz之间的高频电压驱动波形关闭或打开LCD屏，由于双频液晶具有在高频时改变极性的特性，可以加快LCD屏在关掉低频电压后，回到初始的单稳态的速度，从而减少了其下降时间Fl (Fall Time)。
图1是本实用新型一种实施例的立体结构示意图。图2是图1中其中一个IXD屏的扫描电极的驱动波形示意图。图3是本实用新型驱动电路方框结构示意图。图4是现有的一种低频电压的扫描电极的驱动波形示意图。图5是现有另一种低频电压的扫描电极的驱动波形示意图。图6是现有第三种低频电压的扫描电极的驱动波形示意图。
具体实施方式
本实用新型中的下述各实施例中的LCD屏均可以使用TN，STN, FSTN, VA, PDLC, PN中的任何一种显示模式。本实用新型中，双频液晶试样采用的是由日本赛科显示器株示会社(SANTECH DISPLAY)提供的，型号分别为 SKKY-1，SKKY-2，SKKY-3，SKKY-4，SKKY-5，SKKY-6，分别做了试验。请参见图1和图2，图2是以扫描电极(COM)来说明本实用新型中的驱动波形的工作原理的，对于信号电极(SEG)的驱动波形的工作原理，跟图2所示的类似，不作单独说明。 图1和图2揭示的是一种快速响应的IXD 3D眼镜100，包括用作左右镜片的IXD屏200、 300和驱动所述LCD屏的驱动电路400 (见图幻，所述LCD屏200、300在没有被驱动时是单稳态的；使用时，所述LCD屏的驱动电路400分别给用作左右镜片的2片LCD屏200、300交替提供相同的驱动波形，所述驱动波形至少包含以下内容，在施加一定低频电压(从VO到 VI)驱动波形打开(正显模式为打开，即LCD屏常态下为不透明状态)或关闭(负显模式为关闭，即LCD屏常态下为透明状态)LCD屏，经过上升时间R1，离开初始的单稳态一段时间Tl后，关掉低频电压，与此同时，在下降时间Fl区间内，使用频率在4KHz到IMHz之间的高频电压驱动波形关闭或打开LCD屏，使LCD屏在预定下降时间内回到初始的单稳态。图 2中，标号1指的是液晶打开或关闭的曲线，标号2所指的剖面线区域是高频电压驱动波形区域。利用日本赛科显示器株示会社(SANTECH DISPLAY)提供的型号分别为SKKY-I， SKKY-2，SKKY-3，SKKY-4，SKKY-5快速响应液晶，按常规方法分别制成5种不同的LCD屏，进行了相关项目测试，其中，响应时间的测试方法如下测试方法，以He-Ne镭射632. 8nm照射试片夹于两正交的偏光片之间，由光线接受器接收光线，并将光线转换成电信号，显示在示波器上，并由任一波形产生器提供参考波形于示波器上，低压驱动频率分别用60Hz，120Hz，240Hz，480Hz (分别相当于两个LCD镜片时的低压驱动频率120Hz，MOHz，480Hz，960Hz)，高频驱动频率从4KHz到IMHz之间选择；低频驱动电压(即第一电源电压)和高频驱动电压(即第二电源电压)之间的比为1 1-3 伏，如低频驱动电压为5伏时，高频驱动电压可为5伏至15伏之间选择，具体选择多少伏电压，依据液晶材料而定；经对照计算出响应时间的下降时间(Fall Time)；透光率的测试方法，以偏光显微镜加装光电倍增管，进行透光率校正，将正交偏光时的透光率设为0%，平行偏光时的透光率设为100%，并将IXD屏置于正交偏光下，使用不同高频驱动频率测量出穿透度值计算出相对透光率。所使用的驱动方法，如图3所示，具体内容下述。试验的结论是，在下降时间内采用高频驱动时，其下降时间Fl会缩短，如在下降时间Fl内，采用IMHz高频驱动时，其预定下降时间可以缩短到原来的1/2，即，在没有采用高频驱动时，其下降时间Fl为％is，采用 IMHz高频驱动，则下降时间Fl缩短为ans。经试验还发现，对于同一种液晶材料的IXD屏， 在驱动电压不变的情况下，随着高频驱动频率的从IMHz逐渐下降，高频驱动下降时间Fl呈延长的趋势，其消耗电流也越来越小，因此，我们要根据液晶材料，适当选择高频驱动频率， 适合于3D IXD眼镜的镜片要求。信号电极，即SEG，的测试结果类似，这里不作详细说明。 请参见图3，图3是本实用新型驱动电路方框结构示意图。本实用新型中，所述LCD 屏的驱动电路包括高频波形发生器、低频波形发生器、扫描电极电压及波形选择器、信号电极电压及波形选择器、第一电源和第二电源，其中第一电源的电压等于或小于第二电源的电压，所述低频波形发生器持续地发生低频电压驱动波形分别输送给扫描电极电压及波形选择器和信号电极电压及波形选择器；所述高频波形发生器持续地发生高频电压驱动波形分别输送给扫描电极电压及波形选择器和信号电极电压及波形选择器；当扫描电极处于低频电压驱动波形驱动的时段内，扫描电极电压及波形选择器选择第一电源及低频电压驱动波形作为扫描电极；关掉低频电压的同时，扫描电极电压及波形选择器选择第二电源及高频电压驱动波形作为扫描电极；当信号电极处于低频电压驱动波形驱动的时段内，信号电极电压及波形选择器选择第一电源及低频电压驱动波形作为信号电极；关掉低频电压的同时，信号电极电压及波形选择器选择第二电源及高频电压驱动波形作为信号电极。
权利要求1.一种快速响应的IXD 3D眼镜，包括用作左右镜片的IXD屏和驱动所述IXD屏的驱动电路，所述LCD屏在没有被驱动时是单稳态的；所述LCD屏的驱动电路分别给用作左右镜片的2片LCD屏交替提供相同的驱动波形，其特征在于所述LCD屏的驱动电路包括高频波形发生器、低频波形发生器、扫描电极电压及波形选择器、信号电极电压及波形选择器、第一电源和第二电源，其中第一电源的电压等于或小于第二电源的电压，所述低频波形发生器持续地发生低频电压驱动波形分别输送给扫描电极电压及波形选择器和信号电极电压及波形选择器；所述高频波形发生器持续地发生高频电压驱动波形分别输送给扫描电极电压及波形选择器和信号电极电压及波形选择器；所述驱动波形至少包含以下内容，在施加一定低频电压驱动波形打开或关闭LCD屏，离开初始的单稳态一段时间后，关掉低频电压， 与此同时，使用频率在4KHz到IMHz之间的高频电压驱动波形关闭或打开IXD屏，使IXD屏在预定下降时间内回到初始的单稳态；所述LCD屏所使用的液晶材料为双频驱动的液晶材料。
2.根据权利要求1所述的快速响应的LCD3D眼镜，其特征在于所述高频电压的频率范围是IOKHz到800KHz。
3.根据权利要求1所述的快速响应的LCD3D眼镜，其特征在于所述LCD屏使用TN， STN, FSTN, VA, PDLC, PN 显示模式。
专利摘要一种快速响应的LCD 3D眼镜，包括用作左右镜片的LCD屏和驱动LCD屏的驱动电路，LCD屏在没有被驱动时是单稳态的；LCD屏的驱动电路分别给用作左右镜片的2片LCD屏交替提供相同的驱动波形，驱动波形至少包含以下内容，在施加一定低频电压驱动波形打开或关闭LCD屏，离开初始的单稳态一段时间后，关掉低频电压，与此同时，使用频率在4KHz到1MHz之间的高频电压驱动波形关闭或打开LCD屏，使LCD屏在预定下降时间内回到初始的单稳态；LCD屏所使用的液晶材料为双频驱动的液晶材料。本实用新型在其下降进间F1内采用高频驱动，从而减少了其下降时间F1，并可以保证LCD屏的透光率，扩大了低频电压的频率选择范围。
文档编号G02F1/133GK202093273SQ201120110049
公开日2011年12月28日 申请日期2011年4月14日 优先权日2011年4月14日
发明者陈国平 申请人:陈国平