专利名称：一种相位差板和3d显示器件的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及3D显示技术领域，尤其涉及一种相位差板和3D显示器件。
背景技术：
众所周知，平时所见到的2D显示器无法像真实世界一样提供景深信息。之所以能够辨别景深(3D效果)，关键在于人的两只眼睛具有60mm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，而偏光眼镜式立体显示是当今立体显示领域的一种主流技术，这种技术的基本结构就是在显示面板前安装一个可以调节出射光偏光方向的器件。这种器件可以是一块相位差板(Pattern Retarder),也可以是一块液晶盒,或者其它可以调节不同像素出射光偏光方向的器件。采用相位差板实现立体显示的原理如图1所示，显示面板上，一行显示右眼图，一行显示左眼图，在其前面放置一块相位差板，一行λ/4延迟，一行-λ/4延迟，λ为光波长，相位λ/4和-λ/4延迟交替，产生左右圆偏振光，戴上相应旋向的左右圆偏振光眼镜即可产生立体效果。在多种偏光眼镜立体显示中，最常采用的是相位差板的技术。现有技术中，制作工艺如下:将光敏性单体与可聚合液晶的混合物进行混合，接着利用不同方向的线性偏振光进行奇数行、偶数行的分别曝光，同步完成液晶的不同取向固化，即可得到相位差板。具体为，光敏性单体对偏振光能选择性取向，而液晶分子随光敏性单体的取向而取向并发生交联聚合。因此，现有技术是利用光取向技术实现不同畴向的λ/4，使从面板(Panel)出射的线偏振光与λ/4的长轴或短轴分别成+45°和-45°的角度，从而将线偏振光转分别转为左圆偏振光和右圆偏振光。该方法需采用特殊的光敏性单体及液晶材料，另外对曝光设备也提出了更高要求，工艺难度较大，常规的曝光设备无法满足，必然增加了制作成本。
实用新型内容本实用新型的目的是提供一种相位差板和3D显示器件，相位差板是采用普通的材料及曝光设备制备。本实用新型的目的是通过以下技术方案实现，一种相位差板，包括:本实用新型实施例提供一种相位差板，包括第一基板和第二基板，还包括:位于第一基板和第二基板之间的液晶；液晶被锚定为包括多条平行间隔设置的第一筹区和第二筹区，所述第一畴区中的液晶的极角取向为第一极角，所述第二畴区中的液晶的极角取向为第二极角；取向层，位于所述第一基板和所述第二基板相对的一侧表面，所述取向层用于对液晶进行取向使液晶形成规定的方位角；其中，所述第一畴区内和所述第二畴区内的液晶的方位角相同，所述第一极角和所述第二极角不相等。[0011]本实用新型较佳的实施例，还包括:位于所述第一基板靠近液晶一侧表面的第一电极,位于所述第二基板靠近液晶一侧表面的第二电极；所述第二电极包括多条平行间隔设置的第一区域电极和第二区域电极；或者，位于所述第一基板靠近液晶一侧表面的第一电极，位于所述第二基板靠近液晶一侧表面的第二电极；所述第二电极包括多条平行设置的且具有一定间隔的区域电极；或者，位于所述第一基板非靠近液晶一侧的表面的所述第一电极，位于所述第二基板非靠近液晶一侧的表面的所述第二电极；所述第二电极包括多条平行间隔设置的第一区域电极和第二区域电极；或者，位于所述第一基板非靠近液晶一侧的表面的所述第一电极，位于所述第二基板非靠近液晶一侧的表面的所述第二电极；所述第二电极包括多条平行设置的且具有一定间隔的区域电极。本实用新型较佳的实施例，所述第二电极包括多条平行间隔设置的第一区域电极和第二区域电极时，所述第二电极的第一区域电极对应所述第一畴区，所述第二电极的第二区域电极对应所述第二畴区；所述第二电极包括多条平行设置的且具有一定间隔的区域电极时，所述第二电极的区域电极对应所述第一畴区，所述第二电极的区域电极之间的间隔区域对应所述第二畴区。本实用新型较佳的实施例，所述第二电极包括多条平行间隔设置的第一区域电极和第二区域电极时，包括:所述第一电极为整块电极；或者，所述第一电极包括多条平行间隔设置的第一区域电极和第二区域电极，且所述第一电极的第一区域电极与所述第二电极的第一区域电极相对，所述第一电极的第二区域与所述第二电极的第二区域电极相对；或者所述第一电极的第一区域电极与所述第二电极的第二区域电极相对，所述第一电极的第二区域电极与所述第二电极的第一区域电极相对。本实用新型较佳的实施例，所述第二电极包括多条平行设置的且具有一定间隔的区域电极时，包括:所述第一电极为整块电极；或者，所述第一电极包括多条平行设置的且具有一定间隔的区域电极，且所述第一电极的区域电极与所述第二电极的区域电极相对。本实用新型较佳的实施例，所述第一电极为整块电极时，所述第二电极的第一区域电极和所述第二区域电极位于同一层；或者，所述第一电极为整块电极时，所述第二电极的第一区域电极和所述第二区域电极位于不同层；所述第一电极包括多条平行间隔设置的第一区域电极和第二区域电极时，所述第一电极的第一区域电极和所述第二区域电极位于同一层，所述第二电极的第一区域电极和所述第二区域电极位于同一层；或者，所述第一电极的第一区域电极和所述第二区域电极位于同一层，所述第二电极的第一区域电极和所述第二区域电极位于不同层；或者，所述第一电极的第一区域电极和所述第二区域电极位于不同层，所述第二电极的第一区域电极和所述第二区域电极位于同一层；或者，所述第一电极的第一区域电极和所述第二区域电极位于不同层，所述第二电极的第一区域电极和所述第二区域电极位于同一层。本实用新型较佳的实施例，所述第一畴区和所述第二畴区为竖直或水平的条状区域，每条条状区域至少覆盖一列或者一行子像素。本实用新型实施例提供一种3D显示器件，包括权利要求上述的相位差板。本实用新型实施例具有如下有益效果:相位差板具两个不同畴区，两个不同畴区内的液晶方位角相同，极角不相等，光线经过两个畴区产生左右圆偏振光，戴上相应的偏振光眼镜即可产生立体效果，两个畴区的形成不需要特殊的光敏性单体、液晶材料及曝光设备，降低了成本。
图1是现有技术中采用相位差板实现立体显示的原理示意图；图2至图6是本实用新型实施例相位差板的结构示意图；图7是本实用新型实施例中液晶的取向角示意图；图8是本实用新型实施例液晶的极角与电压曲线图；图9A至图9D是本实用新型实施例中相位差板的制作示意图。
具体实施方式
下面根据说明书附图对本实用新型中的相位差板做详细说明。本实用新型第一实施例提供一种相位差板，如图2所示，包括第一基板101和第二基板102,还包括:位于第一基板101和第二基板102之间的液晶聚合物104，液晶聚合物104包括液晶、可聚合液晶性单体和引发剂；液晶被锚定为包括多条平行间隔设置的第一筹区107和第二筹区108，第一畴区107中的液晶的极角取向为第一极角，第二畴区108中的液晶的极角取向为第二极角；取向层103,位于第一基板101和第二基板102相对的一侧表面,取向层用于对液晶进行取向使液晶形成规定的方位角；其中，第一畴区107内和第二畴区108内的液晶的方位角相同，第一极角和第二极角不相等。本实用新型实施例具有如下有益效果:相位差板具两个不同畴区，两个不同畴区内的液晶方位角相同，极角不相等，光线经过两个畴区产生左右圆偏振光，戴上相应的偏振光眼镜即可产生立体效果，两个畴区的形成不需要特殊的光敏性单体、液晶材料及曝光设备，降低了成本。当然，本实用新型实施例中的相位差板可以包括电极，并且具有如下多种情况:位于第一基板靠近液晶一侧表面的第一电极，位于第二基板靠近液晶一侧表面的第二电极；第二电极包括多条平行间隔设置的第一区域电极和第二区域电极；或者，或者，位于位于第一基板靠近液晶一侧表面的第一电极，位于第二基板靠近液晶一侧表面的第二电极；第二电极包括多条平行设置的且具有一定间隔的区域电极；位于第一基板非靠近液晶一侧的表面的第一电极，位于第二基板非靠近液晶一侧的表面的第二电极；第二电极包括多条平行间隔设置的第一区域电极和第二区域电极；或者，位于第一基板非靠近液晶一侧的表面的第一电极，位于第二基板非靠近液晶一侧的表面的第二电极；第二电极包括多条平行设置的且具有一定间隔的区域电极。其中，第二电极包括多条平行间隔设置的第一区域电极和第二区域电极时，第二电极的第一区域电极对应第一畴区，第二电极的第二区域电极对应第二畴区；第二电极包括多条平行设置的且具有一定间隔的区域电极时，第二电极的区域电极对应第一畴区，第二电极的区域电极之间的间隔区域对应第二畴区。较佳的，第二电极包括多条平行间隔设置的第一区域电极和第二区域电极时，包括:第一电极为整块电极；或者，第一电极包括多条平行间隔设置的第一区域电极和第二区域电极，且第一电极的第一区域电极与第二电极的第一区域电极相对，第一电极的第二区域与第二电极的第二区域电极相对；或者第一电极的第一区域电极与第二电极的第二区域电极相对，第一电极的第二区域电极与第二电极的第一区域电极相对。较佳的，第二电极包括多条平行设置的且具有一定间隔的区域电极时，包括:第一电极为整块电极；或者，第一电极包括多条平行设置的且具有一定间隔的区域电极，且第一电极的区域电极与第二电极的区域电极相对。较佳的，第一电极为整块电极时，第二电极的第一区域电极和第二区域电极位于同一层；或者，第一电极为整块电极时，第二电极的第一区域电极和第二区域电极位于不同层；第一电极包括多条平行间隔设置的第一区域电极和第二区域电极时，第一电极的第一区域电极和第二区域电极位于同一层，第二电极的第一区域电极和第二区域电极位于同一层；或者，第一电极的第一区域电极和第二区域电极位于同一层，第二电极的第一区域电极和第二区域电极位于不同层；或者，第一电极的第一区域电极和第二区域电极位于不同层，第二电极的第一区域电极和第二区域电极位于同一层；或者，第一电极的第一区域电极和第二区域电极位于不同层，第二电极的第一区域电极和第二区域电极位于同一层。下面结合说明书附图3至图6对其中的几种电极形式进行说明:如图3所不的相位差板，电极形成于相位差板的基板靠近液晶一侧的表面。第一基板101、第二基板102和取向层103 ;第一基板101和第二基板102之间具有液晶聚合物104 ;在第一基板101和第二基板102相对的一侧上，第一基板101上形成有第一电极105，第一电极105包括第一区域电极1051和第二区域电极1052 ;第二基板102上形成有第二电极106,第二电极106包括第一区域电极1061和第二区域电极1062 ;还包括第一畴区107和第二畴区108。其中，第一电极105的第一区域电极1051与第二电极106的第一区域电极1061相对，第一电极105的第一区域电极1052与第二电极106的第一区域电极1062相对。当然，也可以第一电极105的第一区域电极1051与第二电极106的第二区域电极1062相对,第一电极105的第二区域电极1052与第二电极106的第一区域电极1061相对。而且第一电极105也可以是整块。这并不影响本实用新型的实施，不再由图中示出。[0060]同时，第一区域电极1051和第二区域电极1052可以位于同一层，或不同层；第一区域电极1061和第二区域电极1062可以位于同一层，或不同层。如图4所示电极在相位差板外部的示意图，包括:第一基板101、第二基板102和取向层103 ;第一基板101和第二基板102之间具有液晶聚合物104 ;在第一基板101和第二基板102的外侧形成第一电极105和第二电极106 ;第二电极106包括第一区域电极1061和第二区域电极1062。其中第一电极105可以为一整块电极，也可以为多条平行间隔设置的第一区域电极和第二区域电极。还包括第一畴区107和第二畴区108。同时,第一区域电极1061和第二区域电极1062可以位于同一层，或不同层。第一电极105也可以包括第一区域电极和第二区域电极，且可以位于同一层，也可位于不同层。如图5所不相位差板不意板，电极形成于相位差板的基板靠近液晶一侧的表面。第一基板101、第二基板102和取向层103 ;第一基板101和第二基板102之间具有液晶聚合物104 ;在第一基板101和第二基板102相对的一侧上，第一基板101上形成有第一电极105，第一电极105包括区域电极1051 ;第二基板102上形成有第二电极106，第二电极106包括区域电极1061 ;还包括第一畴区107和第二畴区108。其中，第一电极105的区域电极1051与第二电极106的区域电极1061相对。当然，图5中的第一电极105或者第二电极106也可以为整块电极。如图6所示电极在相位差板外部的示意图，包括:第一基板101、第二基板102和取向层103 ;第一基板101和第二基板102之间具有液晶聚合物104 ;在第一基板101和第二基板102的外侧形成第一电极105和第二电极106 ;第二电极106包括区域电极1061。其中第一电极105可以为一整块电极，也可以为多条平行间隔设置的第一区域电极和第二区域电极。还包括第一畴区107和第二畴区108。以上本实用新型实施例中几种优选的相位差板结构。较佳的，第一畴区107和第二畴区108为竖直或水平的条状区域，每条条状区域至
少覆盖一列或者一行子像素。较佳的，可聚合液晶性单体占液晶聚合物质量的0.1%至30%。较佳的，引发剂占可聚合液晶性单体质量的1%至20%。对于可聚合液晶性单体和引发剂的取值范围，作如下说明:首先可聚合液晶性单体占液晶聚合物质量的比重将影响聚合后对液晶分子的锚定。当可聚合液晶性单体所占比重偏高时，聚合后对液晶分子有较好的锚定作用，但是所制备波片的相位延迟性能可能受影响，同时对后续液晶分子的极角微调时，也要对液晶分子施加更高的电压；当可聚合液晶性单体所占比重偏低时，对液晶分子的锚定作用较小，此时难以通过聚合的高分子网络来锚定液晶分子的位置。其次，引发剂可促使可聚合液晶性单体在UV光照下的快速充分聚合，引发剂含量若太多，会造成光聚合后引发剂大量残余，影响液晶的电光学性能和液晶器件的稳定性；弓丨发剂含量若太少，光聚合时，可聚合液晶单体的聚合速度偏慢，聚合不充分，同样会影响液晶的电光学性能。因此，较佳的，可聚合液晶性单体占液晶聚合物质量的0.5%至10%，引发剂占聚合液晶性单体质量的3%至10%。[0075]下面结合图7至图9D对液晶层取向角及相位差板的制备进行详细说明。图7所示为液晶层取向角示意图中，其中液晶层中具有液晶、可聚合液晶性单体和引发剂。取向层对液晶取向后的方位角Φ，即液晶分子指向矢在(X，Y)平面的投影与X轴的方向角，Θ是液晶的极角，即液晶分子与Z轴夹角的余角。在相位差板的制作中，对液晶层中对应第一区域电极和第二区域电极的第一畴区和第二畴区分别施加不相等的第一电压和第二电压后，液晶形成的极角Θ不相等。在图8中，示出了施加电压与液晶分子形成的极角的关系，在极角Θ小于90°时，极角Θ随电压V的增加而增加，当极角Θ达到90°时，则极角Θ不再随电V的变化而变化，对于本实用新型的相位差板的制作中，由于第一电压和第二电压不相等，则使第一畴区和第二畴区中的液晶形成的第一极角和第二极角不相同。而对于图7中的液晶，其非寻常光的有效折射率nMff如公式(I)所示，满足:
权利要求1.一种相位差板，包括第一基板和第二基板，其特征在于，还包括: 位于第一基板和第二基板之间的液晶；液晶被锚定为包括多条平行间隔设置的第一筹区和第二筹区，所述第一畴区中的液晶的极角取向为第一极角，所述第二畴区中的液晶的极角取向为第二极角； 取向层，位于所述第一基板和所述第二基板相对的一侧表面，所述取向层用于对液晶进行取向使液晶形成规定的方位角； 其中，所述第一畴区内和所述第二畴区内的液晶的方位角相同，所述第一极角和所述第二极角不相等。
2.如权利要求1所述的相位差板，其特征在于，还包括: 位于所述第一基板靠近液晶一侧表面的第一电极，位于所述第二基板靠近液晶一侧表面的第二电极；所述第二电极包括多条平行间隔设置的第一区域电极和第二区域电极；或者， 位于所述第一基板靠近液晶一侧表面的第一电极，位于所述第二基板靠近液晶一侧表面的第二电极；所述第二电极包括多条平行设置的且具有一定间隔的区域电极；或者， 位于所述第一基板非靠近液晶一侧的表面的第一电极，位于所述第二基板非靠近液晶一侧的表面的第二电极；所述第二电极包括多条平行间隔设置的第一区域电极和第二区域电极；或者， 位于所述第一基板非靠近液晶一侧的表面的第一电极，位于所述第二基板非靠近液晶一侧的表面的第二电极；所述第二电极包括多条平行设置的且具有一定间隔的区域电极。
3.如权利要求2所述的 相位差板，其特征在于，包括: 所述第二电极包括多条平行间隔设置的第一区域电极和第二区域电极时，所述第二电极的第一区域电极对应所述第一畴区，所述第二电极的第二区域电极对应所述第二畴区； 所述第二电极包括多条平行设置的且具有一定间隔的区域电极时，所述第二电极的区域电极对应所述第一畴区，所述第二电极的区域电极之间的间隔区域对应所述第二畴区。
4.如权利要求3所述的相位差板，其特征在于，所述第二电极包括多条平行间隔设置的第一区域电极和第二区域电极时，所述第一电极为整块电极；或者， 所述第一电极包括多条平行间隔设置的第一区域电极和第二区域电极，且所述第一电极的第一区域电极与所述第二电极的第一区域电极相对，所述第一电极的第二区域与所述第二电极的第二区域电极相对；或者所述第一电极的第一区域电极与所述第二电极的第二区域电极相对，所述第一电极的第二区域电极与所述第二电极的第一区域电极相对。
5.如权利要求3所述的相位差板，其特征在于，所述第二电极包括多条平行设置的且具有一定间隔的区域电极时，包括: 所述第一电极为整块电极；或者， 所述第一电极包括多条平行设置的且具有一定间隔的区域电极，且所述第一电极的区域电极与所述第二电极的区域电极相对。
6.如权利要求4所述的相位差板，其特征在于，包括: 所述第一电极为整块电极时，所述第二电极的第一区域电极和所述第二电极的第二区域电极位于同一层；或者，所述第一电极为整块电极时，所述第二电极的第一区域电极和所述第二电极的第二区域电极位于不同层；所述第一电极包括多条平行间隔设置的第一区域电极和第二区域电极时，所述第一电极的第一区域电极和所述第一电极的第二区域电极位于同一层，所述第二电极的第一区域电极和所述第二电极的第二区域电极位于同一层；或者，所述第一电极的第一区域电极和所述第一电极的第二区域电极位于同一层，所述第二电极的第一区域电极和所述第二电极的第二区域电极位于不同层；或者，所述第一电极的第一区域电极和所述第一电极的第二区域电极位于不同层，所述第二电极的第一区域电极和所述第二电极的第二区域电极位于同一层；或者，所述第一电极的第一区域电极和所述第一电极的第二区域电极位于不同层，所述第二电极的第一区域电极和所述第二电极的第二区域电极位于不同层。
7.如权利要求3所述的相位差板，其特征在于，所述第一畴区和所述第二畴区为竖直或水平的条状区域，每条条状区域至少覆盖一列或者一行子像素。
8.—种3D显示器件，其特征 在于，包括权利要求1至7任一项所述的相位差板。
专利摘要本实用新型公开了一种相位差板和3D显示器件，相位差板包括第一基板和第二基板，位于第一基板和第二基板之间的液晶；液晶被锚定为包括多条平行间隔设置的第一筹区和第二筹区，第一畴区中的液晶的极角取向为第一极角，第二畴区中的液晶的极角取向为第二极角；取向层，位于第一基板和第二基板相对的一侧表面；其中，第一畴区内和第二畴区内的液晶的方位角相同，第一极角和第二极角不相等。本实用新型的相位差板的两个畴区的液晶方位角相同，极角不相等，液晶极角是通过电压调整形成的，不需要特殊的光敏性单体、液晶材料及曝光设备，降低了成本。
文档编号G02F1/1343GK202975385SQ20122046775
公开日2013年6月5日 申请日期2012年9月13日 优先权日2012年9月13日
发明者李文波 申请人:京东方科技集团股份有限公司