[發(fā)明專利]液晶顯示裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210083804.3
• 申請(qǐng)日: 2012-03-22
• 公開（公告）號(hào): CN102692768A
• 公開（公告）日: 2012-09-26
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 宮澤敏夫;齊藤輝兒
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 株式會(huì)社日立顯示器
• 主分類號(hào): G02F1/1343
• 分類號(hào): G02F1/1343;G02F1/133;H04N13/04
• 代理公司: 北京市金杜律師事務(wù)所 11256
• 代理人: 陳偉

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及顯示裝置，涉及通過使用液晶透鏡而能夠進(jìn)行三維顯示的液晶顯示裝置。

背景技術(shù)

在液晶顯示面板中設(shè)置有：TFT基板，呈矩陣狀形成有像素電極和薄膜晶體管(TFT)等；和對(duì)置基板，與TFT基板相對(duì)并在與TFT基板的像素電極相對(duì)應(yīng)的位置形成有彩色濾光片等，在TFT基板與對(duì)置基板之間夾持有液晶而形成顯示區(qū)域。并且，按每個(gè)像素控制基于液晶分子的光的透射率，從而形成圖像。由于液晶僅能夠控制偏振光，所以來自背光源的光在入射到TFT基板之前被下偏振片偏振，且在經(jīng)由液晶層控制之后，在上偏振片中再次受到偏振而向外部出射。因而，來自液晶顯示面板的出射光是偏振光。

目前提出有各種使在液晶顯示面板中形成的圖像三維化的方法。尤其是，在液晶顯示面板之上配置液晶透鏡的方法，由于不需要特殊的眼鏡來識(shí)別三維圖像，并且能夠切換二維圖像和三維圖像等，所以特別是在小型的顯示裝置中備受矚目。

在“專利文獻(xiàn)1”中記載有液晶透鏡通過如下方式形成透鏡的結(jié)構(gòu)，即：在上基板和下基板之間夾持液晶分子，在上基板上長方形地形成上基板電極圖案，在下基板上形成滿平面的下基板電極圖案，液晶分子沿著通過對(duì)上基板電極圖案和下基板電極圖案施加電壓而形成的電場取向，由此形成透鏡。

在“專利文獻(xiàn)2”中記載有如下結(jié)構(gòu)，即：在利用由上基板電極圖案和下基板電極圖案之間的縱向電場形成的電場的液晶透鏡中，上基板電極圖案和下基板電極圖案為相同的圖案，但在上基板和下基板中旋轉(zhuǎn)90度地配置。由此，根據(jù)對(duì)上基板電極圖案和下基板電極圖案施加電壓的施加方法，能夠使透鏡的朝向旋轉(zhuǎn)90度，從而，在畫面為橫向和縱向的任一情況下均能夠進(jìn)行三維顯示。

專利文獻(xiàn)1：日本專利第2862462號(hào)公報(bào)

專利文獻(xiàn)2：日本特表2009-520231號(hào)公報(bào)

發(fā)明內(nèi)容

圖11和圖12是液晶透鏡10和使用了液晶透鏡10的3D顯示的概要。此外，在本說明書中，2D顯示是指二維顯示，3D顯示是指三維顯示。液晶透鏡10在利用形成有電極的2張基板夾入液晶的結(jié)構(gòu)方面，是與液晶顯示元件相同的結(jié)構(gòu)。但是，由于不是如所謂顯示用液晶顯示器那樣控制偏振方向的用途，所以不使用偏振片。

圖11是表示形成在夾入有液晶的2張基板上的電極的概要的圖。用實(shí)線描繪成橫長矩形的圖案是下基板30的電極。用虛線描繪的長方形是上基板20的電極。描繪有A、B文字的長方形表示從外部施加電壓的電極端子，將電極端子和上述基板的電極連結(jié)起來的線表示配線。而且，在本說明書中，還將與電極端子A連接的電極稱為電極A，將與電極端子B連接的電極稱為電極B。此處，上下基板的圖案沒有本質(zhì)性限制，因此也可以相反。因?yàn)樾枰构馔干洌灾辽偈垢采w顯示部整體的虛線的電極由ITO等透明電極形成。

圖11中用P表示的箭頭是上下基板的摩擦方向，所夾入的液晶在未被施加電壓的狀態(tài)下以長軸側(cè)朝向該箭頭方向的方式取向。圖12是圖11中的Y-Y線剖視圖。下基板30側(cè)的電極被設(shè)定成，配置于液晶透鏡10之下的LCD的2個(gè)像素配置在兩個(gè)電極之間。實(shí)際上2個(gè)像素的節(jié)距和電極節(jié)距不同，根據(jù)假設(shè)的視點(diǎn)位置適當(dāng)?shù)卦O(shè)計(jì)。

圖12是使上下電極為相同電壓的情況、即沒有對(duì)液晶施加電壓的狀態(tài)，表示液晶透鏡10為OFF的狀態(tài)。此時(shí)液晶全部朝向通過摩擦所限制的取向方向，因此液晶透鏡10對(duì)于透射光是光學(xué)性均勻的介質(zhì)，沒有任何作用。即顯示用LCD的二維圖像被原樣輸出。

圖13是對(duì)液晶透鏡10的上下電極施加電壓而使液晶的取向方向變化的狀態(tài)，是液晶透鏡10為ON的狀態(tài)。此時(shí)，與通常的LCD同樣地為了防止液晶劣化而施加交流電壓。由于上基板20的電極是滿面電極，下電極是局部存在的電極，所以施加于液晶的電場在圖中縱橫方向上不均勻，沿著從下部的局部存在的電極朝向上部的滿面電極的放射狀(拋物線狀)的電場，液晶異分子也成為如圖所示那樣的放射狀的取向。

液晶分子50具有多折射性，通過光的偏振光中，分子的長度方向(長軸方向)的成分是非常光并且折射率高，與其正交的成分是常光并且折射率比非常光低。位于兩者之間的角度可以考慮利用向量分解的方法分解成非常光成分和常光成分。根據(jù)該多折射性，向下基板30入射的入射光如圖13所示那樣折射。即，圖13所示的液晶透鏡10表示與凸透鏡相同的光學(xué)特性。