专利名称：液晶光栅及显示装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及显示技术领域，特别涉及一种液晶光栅及显示装置。
背景技术：
众所周知，我们平时所见到的2D (二维)显示器无法像真实世界一样为我们提供景深信息。我们之所以能够辨别景深(3D (三维)效果)，关键在于人的两只眼睛具有65mm左右的瞳距产生的位置差异。有“双眼视差”的两副图成为一对“立体图像对”，其经过人大脑视觉皮层的融合，就产生了立体效果。3D显示分为裸眼式和眼镜式，眼镜式主流的技术有快门眼镜技术(shutterglass)和偏光眼镜(pattern retard)技术，而裸眼式主要有视差挡板液晶光栅、柱透镜液晶光栅以及LC Lens (液晶棱镜)。在裸眼式液晶光栅中，液晶光栅材料可采用菲林片式、黑 矩阵(BM)式、反射BM式、活动式液晶光栅(Active LC barrier)式等，其中活动式液晶光栅式可实现2D/3D的切换，兼容液晶显示器(IXD)工厂工艺，在裸眼3D显示中占有重要的一席之地。如图I所示，通过液晶光栅分离左右图光线传播路径原理图，该液晶光栅I使显示面板2显示的左眼图像只进入左眼，右眼图像只进入右眼，从而使人感觉到立体视察，从而实现3D显示。现有技术中使用的TN型液晶光栅结构如图2所示，上基板101的条状电极102和下基板103上透明的块状电极104之间的液晶层105的液晶分子在电场作用下发生旋转，实现黑态的a区域和透明态的b区域两种状态，从而实现液晶光栅和全透明态的转换。其中，隔垫物106位于上基板101和下基板103之间，偏振片107位于上基板101之上。其中，b区域为条状电极间隔区域，无电极，此区域为悬浮态。因此，上基板条状电极a区域的左右边缘区域和下基板形成不规则的边缘电场，导致边缘区域的液晶分子有不规则的排列，可能约1/3的a电极对应区域不是全黑态，而约1/3的b电极区域不为全亮态，会有灰阶的变化。从而可能导致严重的3D串扰和不一致的灰阶显示，影响最终的3D显示效果。同时现有的TN型的液晶光栅设计还存在视角问题，由于要与显示面板的出射偏振光匹配，无法选择最优的可看角度，导致器件在2D状态下的视角变差。
实用新型内容(一)要解决的技术问题本实用新型要解决的技术问题是采用液晶光栅进行3D显示时如何减小串扰。(二)技术方案为解决上述技术问题，本实用新型提供了一种液晶光栅，包括第一基板、第二基板、偏振片及位于所述第一基板与所述第二基板之间的液晶层，所述第一基板的靠近所述液晶层的一侧设有块状电极，所述第二基板的靠近所述液晶层的一侧设置有多个条状电极，所述偏振片设于所述液晶光栅的光出射侧，所述多个条状电极之间的间隔区域中还设有与所述块状电极具有相同电位的公共电极。其中，所述块状电极的引线和所述公共电极的引线连接。其中，所述液晶层的液晶初始取向方向与所述条状电极的长度方向垂直。其中，所述公共电极为条状，且与所述条状电极平行。其中，所述公共电极与所述条状电极的边缘为对应的锯齿状。其中，所述公共电极与相邻的条状电极的之间的间距为3 5μπι。其中，所述公共电极与两侧相邻的条状电极的之间的间距相等。其中，还包括与所述条状电极连接的第一静电释放线路和/或与所述公共电极 连的第二静电释放线路。其中，所述条状电极通过至少一个尖端放电式结构与所述第一静电释放线路连接，所述公共电极通过至少一个尖端放电式结构与所述第二静电释放线路连接。其中，所述尖端放电式结构包括第一锥型部和第二锥型部，所述第一锥型部包括具有尖端的第一导体层，所述第二锥型部包括具有尖端的第二导体层，所述第一导体层和第二导体层的尖端彼此靠近但电隔离。本实用新型还提供了一种显示装置，包括显示面板，还包括如上述任一项所述的液晶光栅，其覆盖于所述显示面板的光出射侧。其中，还包括延迟片，其位于所述显示面板的光出射侧的偏振片与液晶光栅之间或位于所述显示面板的上偏振片中。其中，还包括延迟片，其设置于所述液晶光栅的偏振片中或设置于所述液晶光栅的偏振片的光出射侧。其中，还包括补偿膜，其设置于所述液晶光栅的偏振片中或设置于所述液晶光栅的偏振片的光出射侧。其中，所述补偿膜的材料为具有负性双折射率的高分子材料。(三)有益效果本实用新型通过在液晶光栅的条状电极之间设置公共电极，通过对公共电极施加与块状电极相等的电位，以减少条状电极之间的悬浮区域对相应区域的液晶分子排列影响，从而减轻3D显不时的串扰，提闻3D显不效果。
图I是现有技术中裸眼光栅3D显示的原理图；图2是现有的液晶光棚结构不意图；图3是本实用新型实施例I的一种液晶光栅结构示意图；图4是本实用新型实施例2的一种液晶光栅结构示意图；图5是实施例2中液晶光栅的静电释放线路的尖端放电式结构示意图；图6是图5中沿B-B ’向的剖面图；图7是本实用新型实施例3的一种显示装置结构示意图；图8是本实用新型实施例4的一种显示装置结构示意图；图9是本实用新型实施例5的一种显示装置结构示意图。
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实用新型，但不用来限制本实用新型的范围。实施例I本实施例的液晶光栅100的结构如图3所示，由下至上包括下基板103、液晶层105、上基板101及偏振片107，上基板101和下基板103通过封框胶106密封。下基板103之上设有透明的块状电极104，上基板的下方设置有条状电极102 (其中块状电极104和条状电极102上下位置关系也可以交换)。本实施例中，在上基板101的下方，条状电极102之间的间隔区域b还设有公共电极108。由于在间隔区域b设置公共电极108，在工作时，使公共电极108和块状电极104等电位，以保持液晶原有的取向，从而减小悬浮区域b对液晶光栅开口及档光区域a宽度影响，以减轻了 3D显示时的串扰，提高3D显示效果。进一步地，为了使公共电极108和块状电极104等电位，将公共电极108和块状电极104的引线连接，接入同一个电源信号。当然也可以分别连接至相等电位的电源信号。进一步地，将液晶取向方向与条状电极102的长度方向垂直。当条状电极102及公共电极108上有电压差时，该电压差产生的电场对液晶分子的初始取向影响较小，液晶分子能够保持较好的初始取向，不会影响液晶光栅的开口率。进一步地，为了使每个条状电极102两侧的电场均匀，达到更好的3D显示效果，公共电极108也为条状，且与条状电极102平行。公共电极108与相邻的条状电极103的之间的间距为3飞μ m。优选地，公共电极108与两侧相邻的条状电极102的之间的间距相等。优选地，尽管条状电极102和公共电极108在整体上平行，但它们的边缘不必为直线状，而是可以形成为相对应的锯齿状(或者说是阶梯状)，以起到消除莫尔纹的效果。这里所说的对应例如是，条状电极102的边缘平移后可与公共电极108的边缘重合。实施例2为了防止液晶光栅中静电击穿现象，本实施例中在实施例I的液晶光栅基础上增加了外围的静电释放电路，如图4所示，条状电极102连接第一静电释放线路109，公共电极108连接第二静电释放线路110。本实施例中，条状电极102通过若干尖端放电式结构111与第一静电释放线路109连接，公共电极108通过若干尖端放电式结构111与第二静电释放线路110连接。本实施例中，优选地，尖端放电式结构111如图5和6所示，包括一体形成的第一锥型部1111和第二锥型部1112。第一锥型部1111包括第一导体层1113和第一绝缘层；第二锥型部1112包括第二导体层1114和第二绝缘层。第一锥型部1111的底部通过第一导体层1113连接第一静电释放线路109连接或第二静电释放线路110 ;第二锥型部1111的底部通过第二导体层对应连接所述条状电极102或公共电极108。第二导体层可以由与条状电极102或公共电极108分别相同的ITO电极材料制作。第一锥型部的顶部和第二锥型部的顶部通过一体形成的第一绝缘层和第二绝缘层连接，第一绝缘层和第二绝缘层共同形成绝缘层1115，且绝缘层1115隔离所述第一导体层1113和第二导体层1114。上述结构仅为优选的实施例，但本实用新型不限于此，只要使第一锥型部1111和第二锥型部1112分别包括具有尖端的第一导体层和第二导体层，并使第一导体层和第二导体层的尖端部分彼此靠近且电隔离即可。例如，绝缘层不是必需的，使第一导体层与第二导体层隔开合适的间距也可以达到电隔离的效果，但隔开的距离还需要有助于尖端放电。本领域的技术人员可以通过有限的实验而合理地确定所述间距。当液晶光栅中产生大量静电时可通过尖端放电方式保护显示区内部电极不被击穿或免受影响。实施例3如图7所示，本实施例提供了一种包括上述实施例I或实施例2的液晶光栅100及显示面板200的显示装置。液晶光栅100位于显示面板200的光出射侧，即显示面板200的上方。可以采用贴合工艺将液晶光栅100贴合在显示面板200之上，或依次沉积工艺将液晶光栅100制作在显示面板200之上。由于采用了实施例I或实施例2的液晶光栅100，本实施例的显示装置在3D显示时，串扰小，具有较好的显示效果。实施例4·为了使显不面板的出射偏振光和液晶光栅有较好的匹配,在显不面板200的光出射侧的偏振片和液晶光栅100之间还设置有延迟片。如图8所示，本实施例的显示装置在显示面板200的上偏振片201与液晶光栅100之间设置有延迟片300。该延迟片300可由(η+1/2) ·λ的延迟膜组成(η为大于等于O的整数，λ为入射光的波长)使从显示面板200出射的线偏光经过延迟片300后的偏振方向和液晶的取向匹配。在贴合工艺中，延迟片300可以事先设置在显示面板200的上偏振片201之上，也可以事先设置在液晶光栅100的下基板103的下方。当延迟片300贴附在液晶光栅100的下基板103的下方后，上偏振片201也可以事先设置在延迟片300的下方，然后与显示面板200的上基板贴合。延迟片300还可以设置在显示面板200的上偏振片201中，与上偏振片201贴覆工艺同步完成。实施例5为了改善液晶光栅带来的视角问题，控制光线从液晶光栅100的出射角度，液晶光栅100的光出射侧还设置有延迟片。如图8所示，在本实施例的显示装置在液晶光栅100的偏振片107之上还设置有延迟片400。该延迟片400可由(η+1/2) · λ的延迟膜组成(η为大于等于O的整数，λ为入射光的波长)。通过该延迟片400调整光线的偏振角度来优化最佳的观看视角。实施例6为优化液晶光栅100在2D显示下的视角，达到宽视角效果，本实施例的显示装置在实施例3、实施例4或实施例5的基础上还包括补偿膜，补偿膜设置在液晶光栅100的光出射侧。如图9所示，本实施例的补偿膜500位于延迟片400之上。若没有延迟片400，补偿膜500位于偏振片107之上或位于偏振片107中。补偿膜500可用碟状液晶等具有负性双折射率的高分子材料制作，可以抵消液晶光栅中的液晶的双折射效应产生的相位延迟，从而提高视野角。通过补偿膜500去除视角依存性和波长依存性，可以实现高对比度和高色彩再现。以上实施方式仅用于说明本实用新型，而并非对本实用新型的限制，有关技术领域的普通技术人员，在不脱离本实用新型的精神和范围的情况下，还可以做出各种变化和变型，因此所有等同的技术方案也属于本实用新型的范畴，本实用新型的专利保护范围应 由权利要求限定。
权利要求1.一种液晶光栅,包括第一基板、第二基板、偏振片及位于所述第一基板与所述第二基板之间的液晶层，所述第一基板的靠近所述液晶层的一侧设有块状电极，所述第二基板的靠近所述液晶层的一侧设置有多个条状电极，所述偏振片设于所述液晶光栅的光出射侦牝其特征在于，所述多个条状电极之间的间隔区域中还设有与所述块状电极具有相同电位的公共电极。
2.如权利要求I所述的液晶光栅，其特征在于，所述块状电极的引线和所述公共电极的引线连接。
3.如权利要求I所述的液晶光栅，其特征在于，所述液晶层的液晶初始取向方向与所述条状电极的长度方向垂直。
4.如权利要求I所述的液晶光栅，其特征在于，所述公共电极为条状，且与所述条状电极平行。
5.如权利要求4所述的液晶光栅，其特征在于，所述公共电极与所述条状电极的边缘为对应的锯齿状。
6.如权利要求4所述的液晶光栅，其特征在于，所述公共电极与相邻的条状电极的之间的间距为3 5μπι。
7.如权利要求4所述的液晶光栅，其特征在于，所述公共电极与两侧相邻的条状电极的之间的间距相等。
8.如权利要求f7中任一项所述的液晶光栅，其特征在于，还包括与所述条状电极连接的第一静电释放线路和/或与所述公共电极连的第二静电释放线路。
9.如权利要求8所述的液晶光栅，其特征在于，所述条状电极通过至少一个尖端放电式结构与所述第一静电释放线路连接，所述公共电极通过至少一个尖端放电式结构与所述第二静电释放线路连接。
10.如权利要求8所述的液晶光栅，其特征在于，所述尖端放电式结构包括第一锥型部和第二锥型部，所述第一锥型部包括具有尖端的第一导体层，所述第二锥型部包括具有尖端的第二导体层，所述第一导体层和第二导体层的尖端彼此靠近但电隔离。
11.一种显示装置，包括显示面板，其特征在于，还包括如权利要求f 10中任一项所述的液晶光栅，其覆盖于所述显示面板的光出射侧。
12.如权利要求11所述的显示装置，其特征在于，还包括延迟片，其位于所述显示面板的光出射侧的偏振片与液晶光栅之间或位于所述显示面板的上偏振片中。
13.如权利要求11所述的显示装置，其特征在于，还包括延迟片，其设置于所述液晶光栅的偏振片中或设置于所述液晶光栅的偏振片的光出射侧。
14.如权利要求11所述的显示装置，其特征在于，还包括补偿膜，其设置于所述液晶光栅的偏振片中或设置于所述液晶光栅的偏振片的光出射侧。
15.如权利要求14所述的显示装置，其特征在于，所述补偿膜的材料为具有负性双折射率的高分子材料。
专利摘要本实用新型公开了一种液晶光栅，涉及显示技术领域，该液晶光栅包括第一基板、第二基板、偏振片及位于第一基板与第二基板之间的液晶层，第一基板的靠近液晶层的一侧设有块状电极，第二基板的靠近液晶层的一侧设置有多个条状电极，偏振片设于液晶光栅的光出射侧，其特征在于，多个条状电极之间的间隔区域中还设有与块状电极具有相同电位的公共电极。本实用新型还提供了一种包括上述液晶光栅的显示装置。本实用新型通过在液晶光栅的条状电极之间设置公共电极，通过对公共电极施加与块状电极相等的电位，以减少条状电极之间的悬浮区域对相应区域的液晶分子排列影响，从而减轻3D显示时的串扰，提高3D显示效果。
文档编号G02F1/29GK202693963SQ201220397539
公开日2013年1月23日 申请日期2012年8月10日 优先权日2012年8月10日
发明者李文波, 武延兵 申请人:京东方科技集团股份有限公司