专利名称：一种立体显示液晶快门眼镜的制作方法
技术领域：
一种立体显示液晶快门眼镜
技术领域：
本实用新型涉及立体显示技术，尤其涉及一种用于主动立体显示的可以以机械方 式实现左右眼画面分离的液晶快门眼镜。
背景技术：
人直接看到的物体之所以有立体感，是因为左右眼之间距离差导致我们看到的物 体的角度有细微的差别，通过左右眼得到不同的画面，然后在大脑里面整合成为一体的物 体就具有了立体感，如果想让一种显示设备制造出立体显示的效果那么就需要分别为左右 眼提供有差异的画面。为了最终得到立体感官效果，可以采用偏振眼镜、快门眼镜等手段来 实现，这两种不同的手段之间的区别和差异在于，第一种需要两个镜头从不同的方向同时 拍摄下景物的像，然后利用两个放映机同时放送有差异的两幅图像，同时两个不同放映机 需提供方向互相垂直的偏振光，这样配合观看者佩戴的偏振眼镜检偏偏振光，就能确保左 眼和右眼看到的是不同的画面。而液晶快门眼镜是一种利用分时技术实现左右眼画面分离 的手段，所谓分时技术是将两套画面在显示设备上不同的时间内切换播放，显示器在第一 刷新的时候播放的左眼的画面，随即切换到刷新右眼的画面，下个工作进程中再分别一次 刷新左右眼的画面，这种需要配合的液晶快门眼镜采用电子控制，需要跟显示器的输出状 态同步，在刷新左眼画面时，液晶快门眼镜遮挡住住右眼，在刷新右眼画面时，液晶快门眼 镜切换遮挡住左眼画面，按照上述方法将两套画面以极快的速度切换，在人眼视觉暂留特 性的作用下就合成了连续的画面。目前，用于遮住左右眼的眼镜用的都是液晶板，因此也被 称为液晶快门眼镜。随着立体显示设备的技术不断发展成熟，画面的刷新频率变得越来越高，为了提 高显示频率和观察效果(串扰)，液晶快门眼镜的响应时间迟滞成了目前的困难，改善响应 时间的方法主要有1、通过改良液晶成份提高响应时间，液晶方面主要为商业秘密，其中也 有部分专利，但都比较陈旧，如01140803. 0,981105339. 4，技术上明显落后于现有水准；2、 通过把液晶盒做得非常薄来提高响应时间，此方面已经有流体变形理论和液晶理论推导出 的公式，即响应时间与盒厚成正比关系。3、通过改善驱动电路如升驱动电压提高响应时间； 4、通过改善产品结构来改善响应时间，如02117852.6中使用超扭曲结构响应时间可以提 高至Ij 30ms ο上述的改善都是改善了整个响应时间，但是所有的改善中液晶显示器关闭时间比 开启时间要慢很多，造成显示中的余晖现象，而在快门光阀眼镜中造成观察串扰。比如目前 的最新技术中PI型光阀，响应时间接近1ms，但是关闭时间5ms左右。液晶显示器关闭时间 比开启动时间要慢很多主要原因是开启中通过高电压产生的高电场作用力，液晶分子迅 速改变排列方向；但在关闭过程中，撤除了电场力，液晶分子在定向作用力和晶体驰豫(弹 性回复)作用力下重新排列，这里的弹性回复作用力远小于电场力，故关闭时间比开启时 间慢将近几个倍数关系。
发明内容本实用新型针对以上的问题提出了一种液晶快门关闭时间更短解决显示串扰问 题的立体显示液晶快门眼镜。本实用新型的技术方案是一种立体显示液晶快门眼镜，包括眼镜架脚、镜框、嵌 入到镜框内的液晶显示模组和连接控制液晶显示模组的驱动电路，其特征在于，所述液晶 显示模组是双盒结构，即所述液晶显示模组包含层叠在一起的亮底快门光阀、暗底快门光 阀以及夹在亮、暗底快门光阀之间的偏光片。所述亮底快门光阀包括一上偏光片、第一上玻璃基板、第一液晶材料层、第一下玻 璃基板，上述四个部分依次层叠布置。在所述第一上玻璃基板之下有第一 ITO层；在所述第一下玻璃基板之上有第二 ITO层；在两层ITO层非贴合玻璃基板的一侧分别各有一层定向层，分别为第一和第二定向 层，所述两层定向层中间固定着第一液晶材料层。在第一 ITO层和第二 ITO层之间有作为支撑作用的第一边框材料，边框材料沿着 ITO层的边缘分布，围绕在液晶材料层和第一、第二定向层周边。所述暗底快门光阀包括第二上玻璃基板、第二液晶材料层、第二下玻璃基板、一个 下偏光片，上述四个部分依次层叠布置。在所述第二上玻璃基板之下有第三ITO层；在所述第二下玻璃基板之上有第四 ITO层；在两层ITO层非贴合玻璃基板的一侧分别各有一层定向层，分别为第三、第四定向 层，所述两层定向层中间固定着第二液晶材料层。在第三ITO层和第四ITO层之间有作为支撑作用的第二边框材料，所述第二边框 材料沿着ITO层的边缘分布，围绕在第二液晶材料层和第三、第四定向层周边。所述上偏光片和夹在亮、暗底快门光阀之间的偏光片正交，上偏光片与下偏光片 正交。所述驱动电路分别控制亮、暗底快门光阀，驱动电路按照矩形波动驱动光阀，提前 时间t驱动光阀关闭，时间t =快门关闭时间减去开启时间或原驱动亮态保持时间，取两者 中较小值。本实用新型的有益效果是降低液晶快门的关闭时间，通过两个光阀的配合使用， 减少关闭和开启光阀两个工作过程之间的时间差，液晶光阀制作工艺成熟、两个光阀贴合 工艺简单，亮度基本无损失。
图1是本实用新型一实施例整体结构示意图；图2是本实例中中液晶显示模组结构示意图；图3是光阀驱动波形图；图中1、亮底快门光阀；2、暗底快门光阀；3、上偏光片；4、第一上玻璃基板；5、第 一 ITO层；6、第一定向层；7、第一液晶材料层；8、第二定向层；9、第一边框材料；10、第二 ITO层；11、第一下玻璃基板；12、偏光片；13、第二上玻璃基板；14、第三ITO层；15、第三定 向层；16、第二液晶材料层；17、第四定向层；18、第二边框材料层；19、第四ITO层；20、第二 下玻璃基板；21、下偏光片；22、架脚；23、镜框；24、液晶显示模组；25、驱动电路。
具体实施方式
为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，
以下结合附图及实施 例，对本实用新型进行进一步详细说明。实施例1 一种立体显示液晶快门眼镜，包括眼镜架脚22、镜框23、嵌入到镜框内 的液晶显示模组24和连接控制液晶显示模组的驱动电路25，其特征在于，所述液晶显示模 组24是双盒结构，即所述液晶显示模组24包含层叠在一起的亮底快门光阀1、暗底快门光 阀2以及夹在亮、暗底快门光阀之间的偏光片12。所述亮底快门光阀包括一上偏光片3、第一上玻璃基板4、第一液晶材料层7、第一 下玻璃基板11，上述四个部分依次层叠布置。在所述第一上玻璃基板之下有第一 ITO层5 ；在所述第一下玻璃基板11之上有第 二 ITO层10 ；在两层ITO层非贴合玻璃基板的一侧分别各有一层定向层，第一定向层6和 第二定向层8所述两层定向层中间固定着第一液晶材料层7。在第一 ITO层5和第二 ITO层10之间有作为支撑作用的第一边框材料9，边框材 料9沿着ITO层的边缘分布，围绕在液晶材料层7和第一、第二定向层周边。所述暗底快门光阀包括第二上玻璃基板13、第二液晶材料层17、第二下玻璃基板 20、一个下偏光片21，上述四个部分依次层叠布置。在所述第二上玻璃基板13之下有第三ITO层14 ；在所述第二下玻璃基板20之上 有第四ITO层19 ；在两层ITO层非贴合玻璃基板的一侧分别各有一层定向层，分别为第三、 第四定向层15、17，所述两层定向层中间固定着第二液晶材料层16。在第三ITO层14和第四ITO层19之间有作为支撑作用的第二边框材料18，所述 第二边框材料18沿着ITO层的边缘分布，围绕在第二液晶材料层16和第三、第四定向层周 边。根据传统的TN光阀液晶显示产品结构可知，一般情况下亮底产品的面偏光片与 底偏光片正交(90度)，而暗底产品的面偏光片与底偏光片平行(0度)。其中上偏光片3 与偏光片12正交，偏光片12与下偏光片21平行，在这里我们把偏光片3的偏振光方向设 置成正45度。对于定向作用的角度，我们把第一定向层6的角度与上偏光片3的偏振光方向设 计成一致，第二定向层8的角度与偏光片12的偏振光方向设计成一致，第三定向层15的角 度与偏光片12的偏振光方向设计成一致，第四定向层17的角度与偏光片12的偏振光方向 设计成一致。光路系统实现都是通过上述结构偏正片对光的偏振和液晶的旋光性实现，实现原 理都是亮暗光阀开启和关闭组合实现，这里仅举镜片暗态过渡到亮态的显示原理，其他状 态或状态转换原理相类似。镜片暗态1.亮底光阀1开启(通过第一 ITO层5加电)，光通过上偏光片3成偏振光45度， 由于光阀开启状态，第一液晶材料层7的液晶垂直排列不起旋光作用，45度偏振光与偏光 片12偏振方向正交，亮底光阀产品呈暗态。2.此时暗底光阀亦为关闭状态，暗态。[0034]镜片过渡状态1.亮底光阀1关闭(通过第一 ITO层5去电)，光通过上偏光片3成偏振光45度， 由于光阀关闭状态，第一液晶材料层7的液晶起旋光作用，光通过液晶层后变为负45度，负 45度偏振光与偏光片12偏振方向平行，亮底光阀产品呈逐步变亮(因为关闭时间为逐步过 程)。2.暗底光阀2关闭(通过第四ITO层19去电)，通过亮底光阀1的光经过偏光片 12成负45度偏振光，由于光阀关闭状态，第二液晶材料层16的液晶起旋光作用，光通过第 二液晶层后变为正45度，正45度偏振光与下偏光片21偏振方向正交，暗底光阀产品呈暗 态。镜片亮态1.亮底光阀1关闭(通过第一 ITO层5去电)，亮态；2.暗底光阀2开启(通过第四ITO层19加电)，通过亮底光阀1的光经过偏光片 12成负45度偏振光，由于光阀开启状态，第二液晶材料层16的液晶垂直排列不起旋光作 用，光通过第二液晶材料层16的液晶后仍负45度，负45度偏振光与下偏光片21偏振方向 平行，暗底光阀产品呈亮态。
权利要求一种立体显示液晶快门眼镜，包括眼镜架脚、镜框、嵌入到镜框内的液晶显示模组和连接控制液晶显示模组的驱动电路，其特征在于，所述液晶显示模组是双盒结构，即所述液晶显示模组包含层叠在一起的亮底快门光阀、暗底快门光阀以及夹在亮、暗底快门光阀之间的偏光片。
2.根据权利要求1所述立体显示液晶快门眼镜，其特征在于，所述亮底快门光阀包括 一个上偏光片、第一上玻璃基板、第一液晶材料层、第一下玻璃基板，上述四个部分依次层叠布置。
3.根据权利要求2所述立体显示液晶快门眼镜，其特征在于，在所述第一上玻璃基板 之下有第一 ITO层；在所述第一下玻璃基板之上有第二 ITO层；在两层ITO层非贴合玻璃基 板的一侧分别各有一层定向层，分别为第一、第二定向层，两层定向层中间固定着第一液晶 材料层。
4.根据权利要求3所述立体显示液晶快门眼镜，其特征在于，在所述第一ITO层和所述 第二 ITO层之间有作为支撑作用的第一边框材料，边框材料沿着ITO层的边缘分布，围绕在 所述第一液晶材料层和第一、第二定向层周边。
5.根据权利要求1所述立体显示液晶快门眼镜，其特征在于，所述暗底快门光阀包括 第二上玻璃基板、第二液晶材料层、第二下玻璃基板、一个下偏光片，上述>四个部分依次层 叠布置。
6.根据权利要求5所述立体显示液晶快门眼镜，其特征在于，在所述第二上玻璃基板 之下有第三ITO层；在所述第二下玻璃基板之上有第四ITO层；在两层ITO层非贴合玻璃基 板的一侧分别各有一层定向层，分别为第三、第三定向层，所述两层定向层中间固定着第二 液晶材料层。
7.根据权利要求6所述立体显示液晶快门眼镜，其特征在于，在第三ITO层和第四ITO 层之间有作为支撑作用的第二边框材料，所述第二边框材料沿着ITO层的边缘分布，围绕 在第二液晶材料层和第三、第四定向层周边。
8.根据权利要求1或2或5所述立体显示液晶快门眼镜，其特征在于，所述上偏光片与 夹在亮、暗底快门光阀之间的偏光片正交，所述上偏光片与下偏光片正交。
9.根据权利要求1所述立体显示液晶快门眼镜，其特征在于，所述驱动电路分别控制 亮、暗底快门光阀，驱动电路按照矩形波动驱动光阀。
专利摘要一种立体显示液晶快门眼镜，包括眼镜架脚、镜框、嵌入到镜框内的液晶显示模组和连接控制液晶显示模组的电路驱动，其特征在于，所述液晶显示模组是双盒结构，即所述液晶显示模组包含层叠在一起的亮底快门光阀、暗底快门光阀以及夹在上、暗底快门光阀之间的偏光片。本实用新型所采用的技术能有效降低液晶快门光阀的关闭时间，通过两个光阀的配合使用，减少关闭和开启光阀两个工作过程之间的时间差，液晶光阀制作工艺成熟、两个光阀贴合工艺简单，亮度基本无损失。
文档编号G02C7/00GK201689227SQ20102015613
公开日2010年12月29日 申请日期2010年4月12日 优先权日2010年4月12日
发明者刘再权, 刘晓林, 孙晓平, 牛磊, 谢佳, 陈瑞改 申请人:天马微电子股份有限公司