[发明专利]二维与三维显示切换装置及其制造方法和液晶显示器

说明书

技术领域

本发明涉及一种液晶显示器及其制造方法，特别是涉及一种二维与三维 显示切换装置及其制造方法和液晶显示器。

背景技术

目前，三维显示技术分为电子全息术、方向多路显示和体块三维显示几 大类，每大类又可细分为若干种。电子全息术能完美记录和重现光波，处于 初期研究阶段，需巨大的存储和传输空间。方向多路显示技术采用回射屏来 分离左、右眼图像光，使其分别进入人的左、右眼，包括基于开关方法的隔 离栅显示、视差显示和移动细缝显示。体块三维显示是指图像显示在一个真 实的立体空间中，这个立体空间可以是透明的发光体，可以是旋转的显示屏 形成的立体空间，或是二维图像通过移动镜子或变焦透镜，通过产生深度效 果实现三维显示。体块三维显示能够提供满足人体对立体深度的所有暗示， 类似于人对自然物体的立体感，因此不会造成人的视疲劳。由于三维显示需 要相应的三维媒体内容，而日常大量的媒体内容都是二维的，所以目前需要 的三维显示器应能够在二维与三维之间进行切换。虽然已经研究出多种能够 实现二维/三维切换的自由立体显示技术，但目前看来，最有可能形成大规模 商业化的技术主要是视差技术和微透镜投射技术，正因为这点，这两种技术 成为目前三维显示器研究的主流。

视差技术是通过控制附加液晶盒上电极的电压，控制电极所在处液晶的 状态转换，从而可以控制光的透过与不透过，在光无法通过电极所在位置时， 进入人两眼的图像具有差异，能够形成三维图像；在光可以通过电极所在位 置时，进入人两眼的图像没有差异，形成的图像就是二维的。微透镜投射技 术是通过透镜控制光线的出射线路，使得人的左眼和右眼接收到不同的图像， 形成三维图像。目前主流的切换方法是在显示屏与背光源之间加上一层聚合 物分散液晶(Polymer Dispersed Liquid Crystal，简称PDLC)膜，PDLC 膜可以起到散射作用，使背光源入射到液晶屏的光的方向杂乱无序，因此从 液晶屏出射到微透镜上的光也是无序的，这样，经过PDLC膜和微透镜后的光 无法形成三维图像。PDLC膜可以通过施加电压来控制内部液晶分子的状态， 成为PDLC膜开关，以实现显示器在二维显示与三维显示之间的切换。

目前，作为主流的微透镜投射技术中，PDLC膜技术还不够完善，一方面 成本高，另一方面该技术只能在显示器前一定距离才能观察到三维图像。

发明内容

本发明的目的是提供一种二维与三维显示切换装置及其制造方法和液晶 显示器，具有结构简洁、易于实现和成本低等优点。

为了实现上述目的，本发明提供了一种二维与三维显示切换装置，包括 数个以矩阵方式排列的液晶透镜单元，每个液晶透镜单元包括第一单元、第 二单元和设置在所述第一单元与第二单元之间的弹性电极，所述第一单元与 弹性电极之间填充有液晶，每个液晶透镜单元还设置有驱动所述弹性电极变 形以形成液晶透镜的控制电极。

所述第一单元包括第一基板、第一取向膜和第一支架，所述第一取向膜 和第一支架形成在第一基板上，所述第一支架与所述弹性电极之间形成将液 晶容置其间的液晶透镜空间和液晶存储空间，所述液晶透镜空间与液晶存储 空间之间设置有供液晶流动的液晶通道。进一步地，所述第一支架包括第一 外壁和第一内壁，所述第一外壁形成在所述液晶透镜单元的边缘，所述第一 内壁设置在第一外壁内，一个第一外壁与第一内壁之间形成所述液晶透镜空 间，另一个第一外壁与第一内壁之间形成所述液晶存储空间，所述液晶通道 形成在所述第一内壁上。

所述第二单元包括第二基板和第二支架，所述第二支架形成在第二基板 上，所述第二支架与所述弹性电极形成将气体容置其间的薄膜变形空间和气 体存储空间，所述薄膜变形空间与气体存储空间之间设置有供气体流动的气 体通道。进一步地，所述第二支架包括第二外壁和第二内壁，所述第二外壁 形成在所述液晶透镜单元的边缘，所述第二内壁设置在第二外壁内，一个第 二外壁与第二内壁之间形成所述薄膜变形空间，另一个第二外壁与第二内壁 之间形成所述气体存储空间，所述气体通道形成在所述第二内壁上。

所述弹性电极包括弹性薄膜、第二取向膜和透明导电薄膜，所述第二取 向膜和透明导电薄膜形成在弹性薄膜表面上。进一步地，所述弹性薄膜为热 塑性聚氨酯弹性体薄膜。所述第二取向膜形成在弹性薄膜朝向所述第一单元 的表面上，所述透明导电薄膜形成在弹性薄膜朝向所述第二单元的表面上。