一种3D液晶结构及其控制方法、影院3D系统与流程

本发明涉及立体显示技术领域，具体而言，涉及一种3d液晶结构及其控制方法、影院3d系统。

背景技术：

3d(three-dimensions，三维)技术是通过利用计算机的运算达到视觉、听觉等方面立体效果的一种技术。目前市场上实现3d技术的方式有很多种，包括时序法、空间法、3d眼镜技术、以及各种液晶技术。其中，3d液晶技术一般是使用时间分割方法来实现3d技术，使人的左眼和右眼产生相位差，看到不一致的图像，使大脑产生3d图像。

上述3d液晶技术可以应用于影院被动式3d系统，该3d系统主要包括放映机、液晶结构和银幕等器件。其中，上述液晶结构用于将放映机投射的图像通过银幕分别进入用户的左眼和右眼，从而达到3d显示的效果。

发明人在研究中发现，相关技术中的液晶结构，由于制造工艺的不足，导致透过该液晶结构呈现的画面产生畸变，降低了用户观看体验度。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种3d液晶结构及其控制方法、影院3d系统，以避免相关技术中采用两个液晶盒以粘接方式进行固定所带来的气泡现象，保证光线能够均匀的透过上述3d液晶结构，从而使得可呈现画面的清晰度较高，实用性较佳。

第一方面，本发明实施例提供了一种3d液晶结构，包括依次相对设置的第一基板、第二基板和第三基板，相邻两基板之间设置有液晶层；

所述第一基板的下表面和所述第二基板的上表面具有第一摩擦取向，所述第二基板的下表面和所述第三基板上表面具有第二摩擦取向，所述第一摩擦取向和所述第二摩擦取向的取向角度之间的夹角大于0度。

结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第一种可能的实施方式，其中，还包括偏光片；所述偏光片设置于所述第一基板的上表面。

结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第二种可能的实施方式，其中，所述第一摩擦取向和所述第二摩擦取向的取向角度之间的夹角为90度。

结合第一方面的第二种可能的实施方式，本发明实施例提供了第一方面的第三种可能的实施方式，其中，所述第一摩擦取向为135度，所述第二摩擦取向为45度。

结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第四种可能的实施方式，其中，所述第一基板、所述第二基板和所述第三基板均为玻璃基板。

结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第五种可能的实施方式，其中，所述第一摩擦取向由摩擦机带动毛轮布进行第一旋转得到，所述第二摩擦取向由所述摩擦机带动所述毛轮布进行第二旋转得到。

第二方面，本发明实施例还提供了一种影院3d系统，包括第一方面、第一方面的第一种可能的实施方式至第一方面的第五种可能的实施方式中任一项所述的3d液晶结构，还包括投影设备。

结合第二方面，本发明实施例提供了第二方面的第一种可能的实施方式，其中，还包括银幕。

结合第二方面，本发明实施例提供了第二方面的第二种可能的实施方式，其中，还包括3d眼镜。

第二方面，本发明实施例还提供了一种3d液晶结构的控制方法，包括第一方面、第一方面的第一种可能的实施方式至第一方面的第五种可能的实施方式中任一项所述的3d液晶结构，所述方法包括：

采用第一驱动信号和第二驱动信号分别对两个液晶层进行驱动，所述第一驱动信号与所述第二驱动信号的信号波形相同，所述第二驱动信号比所述第一驱动信号延迟预设间隔；

将入射光线依次透过第一基板、驱动后的第一个液晶层、第二基板、驱动后的第二个液晶层和第三基板，以控制所述入射光线按照预设间隔交替分离出两个不同的出射光线。

本发明实施例提供的3d液晶结构，包括依次相对设置的第一基板、第二基板和第三基板，相邻两基板之间设置有液晶层；第一基板的下表面和第二基板的上表面具有第一摩擦取向，第二基板的下表面和第三基板上表面具有第二摩擦取向，第一摩擦取向和第二摩擦取向的取向角度之间的夹角大于0度。通过本发明实施例所提供的3d液晶结构及其控制方法、影院3d系统，避免了相关技术中采用两个液晶盒以粘接方式进行固定所带来的气泡现象，保证光线能够均匀的透过上述3d液晶结构，从而使得3d系统的可呈现画面的清晰度较高，实用性较佳。

为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1示出了本发明实施例所提供的一种3d液晶结构的结构示意图；

图2示出了本发明实施例所提供的另一种3d液晶结构的结构示意图；

图3示出了本发明实施例所提供的一种3d液晶结构中摩擦取向的示意图；

图4示出了本发明实施例所提供的两个液晶层的信号驱动示意图；

图5示出了本发明实施例所提供的一种3d液晶结构的控制方法的流程图。

主要元件符号说明：

11、第一基板；22、第二基板；33、第三基板；44a、第一液晶层；44b、第二液晶层；55、偏光片。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

考虑到相关技术中的液晶结构，由于制造工艺的不足，导致透过该液晶结构呈现的画面产生畸变，降低了用户观看体验度，基于此，本发明实施例提供了一种3d液晶结构及其控制方法、影院3d系统，避免相关技术中采用两个液晶盒以粘接方式进行固定所带来的气泡现象，保证光线能够均匀的透过上述3d液晶结构，从而使得可呈现画面的清晰度较高，实用性较佳。

在具体阐述本发明实施例所提供的3d液晶结构之前，现首先对相关技术中的3d液晶结构进行简单介绍。相关技术中的3d液晶结构由两个液晶盒构成。每个液晶盒均包括两个玻璃层和一个液晶层。为了便于生产组装一般会采用水胶全贴合的方式将两个液晶盒直接进行粘贴。水胶在贴合的时候不能保证相对较高的均匀性，贴合的时候不能确保贴合面压强均匀分布，最终导致贴合剂厚度不均匀，那么透过该液晶组的光线会在贴合面产生不规则折射，使得画面产生畸变。为了解决上述问题，本发明实施例提供了一种由三个基板构成的3d液晶结构，且对中间基板进行了双面摩擦取向的设置。

参见图1，本发明实施例提供了一种3d液晶结构，该液晶结构包括依次相对设置的第一基板11、第二基板22和第三基板33，相邻两基板之间设置有液晶层；

第一基板11的下表面和第二基板22的上表面具有第一摩擦取向，第二基板22的下表面和第三基板33上表面具有第二摩擦取向，第一摩擦取向和第二摩擦取向的取向角度之间的夹角大于0度。

具体的，本发明实施例采用三个基板的组合结构，第一基板11和第二基板22之间设置有第一液晶层44a，第二基板22和第三基板33之间设置有第二液晶层44b。对于设置在第一基板11和第三基板33之间的第二基板22，进行摩擦取向的双面设置，可采用双面同时加工的方式。为了保证液晶层中设置的液晶分子的排列的一致性，本发明实施例对于第一基板11的下表面和第二基板22的上表面对应设置了第一摩擦取向，对于第二基板22的下表面和第三基板33的上表面对应设置了第二摩擦取向。其中，第一摩擦取向和第二摩擦取向的取向角度并不相同，以达到后续3d的显示效果。

另外，相对相关技术中的3d液晶结构采用四层玻璃层，本发明实施例仅采用三层基板即可实现同样的3d效果，减少了结构的厚度，更有利于光线的透过，且更便于实际应用。

进一步的，参见图2，为了便于后续的3d显示效果，本发明实施例还在第一基板11的上表面设置有偏光片55。

其中，上述偏光片55由多层高分子材料复合而成，其基本结构是两层三醋酸纤维素酯薄膜(tac)夹一层聚乙烯醇(pva)。该偏光片55的主要作用就是使通过偏光片55的自然光变成偏振光。加上液晶层中液晶分子的扭转特性，达到控制光线的通过与否，从而提高透光率和视角范围。

进一步的，本发明实施例优选的将第一摩擦取向和第二摩擦取向的取向角度之间的夹角为90度。

参见图3，本发明实施例中的第一摩擦取向为135度，第二摩擦取向为45度，其中，上述135度和45度均是以如图所示的x坐标轴为参考的，该x坐标轴是以玻璃基板的横向外边沿建立的。通过本发明实施例所提供的角度设置，能够更加方便的以驱动周期去驱动液晶层中的液晶分子。

进一步的，考虑到玻璃的优良特性及广泛应用性，本发明实施例优选的将第一基板11、第二基板22和第三基板33均选择为玻璃基板。

进一步的，本发明实施例中的第一摩擦取向是由摩擦机带动毛轮布进行第一旋转得到，第二摩擦取向由摩擦机带动毛轮布进行第二旋转得到。

具体的，本发明实施例使用绒布类材料以特定的方向摩擦取向层表面，以使得液晶层中的液晶分子将来能够沿着配向层的摩擦方向排列，保证液晶分子排列的一致性。其中，在加工过程中兼顾了摩擦的有效性，使得两面的摩擦工艺互不影响，因此，优选的采用双面同时加工的方式，以防止二次加工对首次加工的破坏。另外，配向摩擦之后，玻璃基板上会有一些绒布线等污染物，需要通过特殊的清洁流程将污染物冲洗掉。在对玻璃基板清洗完毕后，进行密封胶涂布，其目的是为了让相邻玻璃基板之间粘合固定，同时也能防止液晶外流。

本发明实施例还提供了一种影院3d系统，还3d系统包括上述3d液晶结构，还包括投影设备。其中，上述投影设备可以是投影仪还可以是放映机。

进一步的，本发明实施例所提供的影院3d系统还包括银幕。

具体的，上述投影设备将接收的视频画面投射在3d液晶结构上，该3d液晶结构将视频画面分离为用户左眼可视的第一画面和用户右眼可视的第二画面，并将上述第一画面和第二画面通过银幕交替进行显示。

为了实现上述第一画面和第二画面的分离，本发明实施例所提供的3d液晶结构中的两个液晶盒将施加周期的驱动信号，参见图4，采用如图所示的第一驱动信号和第二驱动信号分别对第一液晶层44a和第二液晶层44b进行驱动。对于第一液晶层44a，0到1/4t和2/4t到3/4t施加的第一驱动信号分别为+5v和-5v，1/4t到2/4t和3/4t到t的第一驱动信号分别为+15v和-15v。第二液晶层44b施加的第二驱动信号延迟第一液晶层44a的1/4t，驱动信号波形一致。

其中，投影设备接收的视频画面所对应的入射光线在进入偏振片之前为自然光，入射光线进入偏振片后成为线偏光，基于上述第一驱动信号和第二驱动信号，在前半个周期内，线偏光从第一液晶层44a出来后为左旋椭圆偏振光，该左旋椭圆偏振光从第二液晶层44b出来后还是左旋椭圆偏振光，在后半个周期内，线偏光从第一液晶层44a出来后还是线偏光，该线偏光从第二液晶层44b出来后即变为右旋椭圆偏振光，可知，左旋椭圆偏振光和右旋椭圆偏振光交替出现，左旋椭圆偏振光和右旋椭圆偏振光分别对应于上述第一画面和第二画面，将交替的第一画面和第二画面分别投射入用户的左眼和右眼，即可以使得用户观看到视频画面的3d效果。可见，本发明实施例所提供的3d液晶结构的实用性较强。

另外，上述3d系统还可以包括3d眼镜，该3d眼镜当银幕输出左眼图像时，左眼镜片为透光状态，而右眼为不透光状态，而在银幕输出右眼图像时，右眼镜片透光而左眼不透光，这样两只眼镜就看到了不同的视频画面。以这样地频繁切换来使双眼分别获得有细微差别的图像，经过大脑计算从而生成一幅3d立体图像。

本发明实施例提供的影院3d系统，采用由第一基板11、第二基板22和第三基板33所构成的3d液晶结构，避免了相关技术中采用两个液晶盒以粘接方式进行固定所带来的气泡现象，保证光线能够均匀的透过上述3d液晶结构，从而使得3d系统的可呈现画面的清晰度较高，实用性较佳。

参见图5，本发明实施例还提供了一种3d液晶结构的控制方法，该方法具体通过如下步骤实现：

s101、采用第一驱动信号和第二驱动信号分别对两个液晶层进行驱动，第一驱动信号与第二驱动信号的信号波形相同，第二驱动信号比第一驱动信号延迟预设间隔；

s102、将入射光线依次透过第一基板、驱动后的第一个液晶层、第二基板、驱动后的第二个液晶层和第三基板，以控制入射光线按照预设间隔交替分离出两个不同的出射光线。

其中，上述预设间隔优选为1/4t。通过两个不同的出射光线的交替显示，实现了后续3d显示的效果。

在本发明所提供的实施例中，应该理解到，所揭露装置和方法，可以通过其它的方式实现。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，又例如，多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些通信接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。

所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外，在本发明提供的实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。

所述功能如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：u盘、移动硬盘、只读存储器(rom，read-onlymemory)、随机存取存储器(ram，randomaccessmemory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释，此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

最后应说明的是：以上所述实施例，仅为本发明的具体实施方式，用以说明本发明的技术方案，而非对其限制，本发明的保护范围并不局限于此，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改或可轻易想到变化，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改、变化或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案的精神和范围。都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。