专利名称：立体显示装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及立体显示领域，尤其涉及一种采用液晶透镜光栅的立体显示装置。
背景技术：
人的左眼和右眼有间距，造成两眼的视角存在细微的差别，这样的差别会让左眼和右眼分别观察的景物有略微的视差，从而在人的大脑中形成立体图像。一般的立体显示装置在观看时，需要佩戴立体眼镜，使得本来就戴有眼镜(如近视眼镜、老花眼镜等)的观看者，为了获得清晰的观看效果，需要将两付眼镜重叠，使得立体显示观看较为不便。此外，由于立体眼镜的两镜脚之间的宽度通常是固定的，这可能使得不同脸型的观看者，在佩戴立体眼镜时不能获得较佳的体验。因此，不需要佩戴立体眼镜的裸眼·立体显示技术越来越为人们所关注。随着液晶技术的不断发展，液晶材料广泛地应用于各种领域。液晶透镜具有广泛的应用，其中一种典型应用为立体(3D)显示应用，液晶透镜光栅配合显示装置，将显示装置显示的视差画面分光导向用户的左右眼，从而使用户形成立体视觉。同时还可以实现平面/立体(2D/3D)画面的切换功能，方便用户的使用。为了形成液晶透镜光栅，需要在两片平行的玻璃基板之间设置液晶层以及用于维持液晶层厚度的间隙子。一般的间隙子为透明或半透明的球状颗粒，并通过喷洒装置随机的撒布在两片玻璃基板之间。为了得到较小的焦距，液晶层的厚度一般较厚，甚至达到60微米，相应的间隙子的直径也达到60微米。大直径的间隙子影响其周围的液晶分子的排布，使其周围区域的液晶分子对光产生不定向的散射、折射等作用，形成漏光，影响液晶透镜的形成，从而降低了立体显示的视觉效果。因此有必要解决上述的液晶透镜光栅漏光的问题。
实用新型内容本实用新型提供一种立体显示装置，包括显示面板和液晶透镜光栅，所述液晶透镜光栅设置在所述显示面板的显示面，所述液晶透镜光栅用于将所述显示面板的显示的视差图像光线导向到预定的视场空间位置，从而实现立体显示，所述显示面板包括多个像素单元以及设置在所述多个像素单元之间的黑矩阵，所述液晶透镜光栅包括相对设置的第一基板、第二基板、以及设置在所述第一基板和所述第二基板之间的间隙子和液晶层，所述间隙子的位置对应于所述显示面板的黑矩阵的位置。根据本实用新型的一优选实施例，所述液晶透镜光栅进一步包括设置所述第一基板和所述液晶层之间的驱动电极和第一配向层、设置在所述第二基板和所述液晶层之间的公共电极和第二配向层。根据本实用新型的一优选实施例，所述驱动电极包括多个平行设置的条形驱动电极。[0011]根据本实用新型的一优选实施例，多个条形驱动电极的宽度相等。根据本实用新型的一优选实施例，任意相邻的条形驱动电极之间的间距相等。根据本实用新型的一优选实施例，所述间隙子设置在所述黑矩阵的交叉处。根据本实用新型的一优选实施例，，所述间隙子为球状或柱状结构。根据本实用新型的一优选实施例，所述多个像素单元包括能够产生红、绿、蓝、白、黄、青之中的一种或多种颜色。 根据本实用新型的一优选实施例，所述多个像素单元排按照条状排布或马赛克状排布。相较于现有技术，本实用新型立体显示装置的液晶透镜光栅的间隔子对应于显示面板中的黑矩阵的位置，从而减少间隔子对显示单元的光线的散射、折射、漏光等光学特性的影响，提高了液晶透镜光栅的质量和立体显示效果。
图I是实用新型立体显示装置的一具体实施方式
的结构示意图。图2是图I所示立体显示装置的剖面结构示意图。图3是图2所示立体显示装置的部分平面结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图和实施例对本实用新型进行详细说明。请参阅图1，是本实用新型立体显示装置的一具体实施方式
的结构示意图。该立体显示装置100提供视差显示画面至空间特定方向，其包括光线导向面板I、显示面板2。显示面板2为用于显示立体视差画面，一般包括具有矩阵排列结构的像素单元。显示面板2可以为液晶显示面板、等离子显示面板、有机发光显示面板等，此处不受限制。本实施例中以液晶显示面板进行说明。光线导向面板I设置显示面板2的显示面上，以将显示面板2发出的显示的视差图像光线导向到预定的视场空间位置，从而实现立体显示。如图I所示，显示面板2发出的光线经过光线导向面板2的调制后，显示面板2显示的左眼图像L的光线被传播到空间中观察者的左眼L中，类似的，右眼图像R的光线被传播到空间中观察者的右眼R中，观察者的左右眼分别接收到具有视差的左眼图像L和右眼图像R，从而在人脑中形成立体视觉。请参阅图2,图2是图I所示立体显示装置100的剖面结构示意图。显示面板2可以是液晶显示面板、等离子显示面板、有机发光二极管显示面板等类型的显示面板，在此不做具体限制。显示面板2包括具有矩阵排列结构的像素单元21和用来分割像素单元21的黑矩阵22。像素单元21用来发光并显示各种颜色，可以根据需要包括红、绿、蓝、白、黄、青等颜色中的一种或多种。像素单元21排布也可以设置成条状排布、马赛克状排布等结构，在此不做具体限制。黑矩阵22设置在任意的相邻的像素单元21之间，以将相邻像素单元21的发光分开，避免光线的串扰。光线导向面板I为电可控液晶透镜光栅，其通过一粘合层3粘合在显示面板2的显示面。光线导向面板I包括依次层叠设置的第一基板11、驱动电极12、第一配向层13、液晶层14、第二配向层15、公共电极16以及第二基板17。驱动电极12和公共电极16分别设置于第一基板11和第二基板17的相对的内表面。驱动电极12包括多个平行设置的条形驱动电极121。多个条形驱动电极121相互间隔且彼此平行排列，且沿同一方向排列。多个条形驱动电极121的宽度相等，当然，在某些变形设计中，多个条形驱动电极121的宽度亦可以具有一定的变化，或按照一定的周期进行变化，在此不做限定。任意相邻的条形驱动电极121之间的间距可以根据实际需求进行设定。特别的，任意相邻的条形驱动电极121之间的间距相等，且等于条形驱动电极121的宽度。公共电极16为面状电极，设置在第二基板17的内表面。液晶层14设置于驱动电极12和公共电极16之间，第一配向层13设置于液晶层 14与驱动电极12之间，第二配向层15设置于液晶层14与公共电极16之间。一般的，第一配向层13与第二配向层15的配向方向平行，从而可以对液晶层12内的液晶分子进行配向作用。液晶层14被框胶19密封第一基板11和第二基板17之间,其包括有向列型的液晶分子，液晶分子在第一配向层13和第二配向层15的配向作用下，使其中的向列型液晶分子形成如图2所示的平行排列结构。为了维持液晶层14的厚度，第一基板11和第二基板17之间还设置有多个间隔子18，间隔子18可以是球状、柱状等结构，在此不做具体限制。间隔子18的高度(厚度或直径)经过设计，从而在第一基板11和第二基板17之间维持一固定的间隙高度，使其中的液晶层
14具有相对稳定的厚度。进一步地，间隔子18的位置对应于显示面板2的黑矩阵22的位置，从而不影响像素单元21的发光。具体的，黑矩阵22可以随机的分布在黑矩阵22的位置，亦可以按照一定的规律分布在黑矩阵22的对应的位置，无论怎样分布，应遵循间隔子18对应黑矩阵22的关系，避免影响显示单元21的发光。请参阅图3，图3是本实用新型立体显示装置100的部分结构示意图。图2中显示出了显示面板2的平面结构示意图和光线导向面板I的间隔子18的位置关系的示意图。图3中国，间隔子18设置在任意的黑矩阵22的交叉处，该位置相对于其他位置的具有更大的面积，有利于间隔子18的设置，并降低对间隔子18的设置精度要求。另外，为了能够精确的使间隔子18与黑矩阵22的位置对应，间隔子18可以采用感光材料，并通过曝光、显影、蚀刻的方式制作而成。当然，在黑矩阵22的其他位置亦可设置间隔子18，此处不再一一列举。优选的，第一基板11和第二基板17均为玻璃基板，当然也可以是其它材料的透明基板，只要使得光线能够透过即可，此处不一一列举。优选的，驱动电极12和公共电极16均为透明导电层，譬如可为铟锡氧化物(Indium Tin Oxide, ITO)或铟锋氧化物(Indium Zinc Oxide, IZO),此处不--列举。当然，可以设置角度检测装置，实时检测观看者与立体显示装置100的相对角度关系，根据用户的实际观看角度，实时的自动调整光线导向面板I的光光导向的方向，为用户带来自动的立体观看体验。可以理解，上述实施例仅列举了光线导向面板I的驱动电极12包含一层条形驱动电极，进一步延伸，在某些变形实施例中，还可以使驱动电极12包括两层或更多层的沿不同方向延伸的条形驱动电极，能够形成多个方向液晶透镜，从而以满足不同角度的立体显示的需求，其结构与原理与立体显示装置I相似，在此不再赘述。相较于现有技术，立体显示装置100的光线导向面板I采用液晶透镜光栅，且将液晶透镜光栅的间隔子18对应于显示面板2中的黑矩阵22的位置，从而减少间隔子18对显示单元21的光线的散射、折射、漏光等光学特性的影响，提高了液晶透镜光栅的质量和立体显示效果。 在上述实施例中，仅对本实用新型进行了示范性描述，但是本领域技术人员在阅读本专利申请后可以在不脱离本实用新型的精神和范围的情况下对本实用新型进行各种修改。
权利要求1.一种立体显示装置，包括显示面板和液晶透镜光栅，所述液晶透镜光栅设置在所述显示面板的显示面，所述液晶透镜光栅用于将所述显示面板的显示的视差图像光线导向到预定的视场空间位置，从而实现立体显示，其特征在于，所述显示面板包括多个像素单元以及设置在所述多个像素单元之间的黑矩阵，所述液晶透镜光栅包括相对设置的第一基板、第二基板、以及设置在所述第一基板和所述第二基板之间的间隙子和液晶层，所述间隙子的位置对应于所述显示面板的黑矩阵的位置。
2.如权利要求I所述的立体显示装置，其特征在于，所述液晶透镜光栅进一步包括设置所述第一基板和所述液晶层之间的驱动电极和第一配向层、设置在所述第二基板和所述液晶层之间的公共电极和第二配向层。
3.如权利要求2所述的立体显示装置，其特征在于，所述驱动电极包括多个平行设置的条形驱动电极。
4.如权利要求3所述的立体显示装置，其特征在于，所述多个条形驱动电极的宽度相坐寸ο
5.如权利要求3所述的立体显示装置，其特征在于，任意相邻的条形驱动电极之间的间距相等。
6.如权利要求I所述的立体显示装置，其特征在于，所述间隙子设置在所述黑矩阵的交叉处。
7.如权利要求I所述的立体显示装置，其特征在于，所述间隙子为球状或柱状结构。
8.如权利要求I所述的立体显示装置，其特征在于，所述多个像素单元包括能够产生红、绿、蓝、白、黄、青之中的一种或多种颜色。
9.如权利要求I所述的立体显示装置，其特征在于，所述多个像素单元排按照条状排布或马赛克状排布。
专利摘要本实用新型关于一种立体显示装置，包括显示面板和液晶透镜光栅，所述液晶透镜光栅设置在所述显示面板的显示面，所述液晶透镜光栅用于将所述显示面板的显示的视差图像光线导向到预定的视场空间位置，从而实现立体显示，所述显示面板包括多个像素单元以及设置在所述多个像素单元之间的黑矩阵，所述液晶透镜光栅包括相对设置的第一基板、第二基板、以及设置在所述第一基板和所述第二基板之间的间隙子和液晶层，所述间隙子的位置对应于所述显示面板的黑矩阵的位置。本实用新型立体显示装置能够减少间隙子对液晶分子对光产生不定向的散射、折射等作用形成漏光现象，提高了液晶透镜光栅的质量和立体显示效果。
文档编号G02F1/1343GK202693951SQ20122030932
公开日2013年1月23日 申请日期2012年6月29日 优先权日2012年6月29日
发明者刘晓林, 谢佳, 张永栋 申请人:天马微电子股份有限公司