[发明专利]2D/3D可切换显示装置及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及液晶显示领域，特别涉及一种2D/3D可切换显示装置及其制造方法。 

背景技术

随着显示技术的不断发展，人们愈加追求更加真实的显示画面。近年来，出现了利用不同技术实现的三维(3D)显示(又称为立体显示)，3D显示相较于二维(2D)显示，可以给观察者带来更逼真的立体效果，因此，受到了人们的欢迎和青睐。 

人之所以看到的物体是三维的，是因为人有两只眼睛，并且两只眼睛具有一定的间距，物体在两眼视网膜上产生两幅具有细微差别的图像，经大脑处理后合成为一幅三维图像。立体显示技术是利用人眼的立体成像原理，人眼看物体时是从不同角度看到两幅稍有差别的图像，大脑将这两幅具有视差的图像合成后形成立体视觉。现有的立体显示方法主要有：偏振镜法、滤色镜法、视差立体法以及体视镜法。其中偏振镜法是最常用的方法，其原理就是利用光的不同偏振角度，让两个镜片分别透过不同偏振状态的光，将两幅具有细微差别的图像分别投射到左右眼中，从而给人以三维立体感。但是，这种立体显示方法需要观察者配戴配套的立体偏振眼镜才能观看到三维图像，配戴立体眼镜常常会造成观察者的观看不舒适，特别是对于自身已经配戴着眼镜的观察者来说，观看立体图像则较为困难。因此，为了避免配戴特殊眼镜的不便，最近出现了不必配戴立体眼镜就能观看立体图像的装置，称为自动立体显示装置(即裸眼立体显示装置)，通过立体显示设备可以直接分开分别进入左右眼的左右眼图像光线，从而在观看立体图像时不必配戴立 体眼镜，以满足观察者的需求。另外正在研发一种立体显示设备，其内设置有根据需要可透过开关组件分开左右眼图像的媒体，平时可以让人们观看二维平面图像，但有需要时也可以让人们观看三维立体图像。 

图1a和1b分别是现有的一种液晶透镜在不加电和加电状态下的部分剖面结构示意图，现有的这种液晶透镜可以搭配液晶显示面板共同实现2D/3D可切换的液晶显示装置，该液晶透镜的上下基板上靠近液晶层的一侧均具有透明的电极，上电极为整面设置的电极层，下电极为图案化的电极层。如图1a所示，液晶透镜在不加电状态下，上下电极之间没有电场形成，液晶分子的长轴均沿着平行于上下基板的平面排列，线偏振光经过液晶层之后均可以沿着原来的传播方向前进而进入人的左右眼，此时为2D显示模式。如图1b所示，当液晶透镜处在加电状态下，上下电极之间形成电场，不同位置的液晶分子分别受到不同强度的电场力的作用，液晶分子在空间中渐变排列，使其折射率同样产生过渡渐变，线偏振光经过液晶层之后发生折射，形成渐变式折射率棱镜，线偏振光经过液晶层之后均改变原来的传播方向前进而使得液晶显示面板左右像素产生的画面分别进入人的左右眼，此时为3D显示模式。 

图2是现有技术中采用液晶透镜实现2D/3D可切换显示的原理结构示意图，从液晶显示面板的像素上发出的光通过液晶透镜的分光作用，可以将液晶显示面板上所有标有L像素所组成的图像传给左眼而不传给右眼，将液晶显示面板上所有标有R像素所组成的图像传给右眼而不传给左眼，这样具有一定视差的左眼图像和右眼图像通过双目视差原理在人脑中形成3D图像。图2中： 

ei=z-ff⇒z=(1+ei)f]]>

其中焦距f为液晶显示面板的彩色滤光片上表面到液晶透镜节点之间的距离，e为人眼瞳距，一般为65mm；i为液晶显示面板的单个子像素窄边宽度，假设其为75um，对于笔记本电脑等视距Z要求较小的情况(取Z＝500mm)， 采用以上取值计算得到透镜焦距f仅大约为0.6mm。