專利名稱：一種液晶光閥及其制造方法和3d眼鏡及液晶顯示設(shè)備的制作方法
一種液晶光閥及其制造方法和3D眼鏡及液晶顯示設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明屬于3D顯示領(lǐng)域，尤其涉及一種液晶光閥及其制造方法及具有所述液晶光閥的3D眼鏡及液晶顯示設(shè)備。
背景技術(shù)：
伴隨3D顯示技術(shù)的發(fā)展，出現(xiàn)了一種主動快門式3D眼鏡，用于觀看分時顯示的3D 圖像。目前市面上的主動快門式3D眼鏡通常采用如圖1所示的液晶光閥，包括上偏光片 101、下偏光片102，在上、下偏光片相對的表面上分別貼合有上基板103和下基板104，在上下基板相對的表面上分別依次貼合有電極層105、阻擋層106和定向?qū)?07，上基板103與下基板104之間通過框膠108粘接以形成一液晶盒。液晶盒內(nèi)裝有液晶分子109，同時還分散的設(shè)有若干個起支撐作用的間隔球110，用于支撐上、下基板以保持一定的盒厚。進一步結(jié)合附圖2所示的液晶光閥的驅(qū)動波形圖，以及圖3所示的工作原理圖，當(dāng)上電極1051 為正電壓，下電極1052為負(fù)電壓時，根據(jù)電力學(xué)中的庫侖定律F = k*(Ql*Q2)/d2 (k 庫侖常數(shù)；Ql、Q2 上下電極的電荷量；d 上下基板之間的間隔球所形成的盒厚)，上、下基板之間產(chǎn)生相互的吸引力，使得上下基板相吸，如圖3A ；當(dāng)上、下電極電壓為0時，庫侖力F = 0，上、下基板之間的吸引力消失，上下基板返回原狀態(tài)，如圖;3B ；當(dāng)上電極1051為負(fù)電壓， 下電極1052為正電壓時，根據(jù)庫侖定律，上、下基板之間又產(chǎn)生相互的吸引力，如圖3C。因此，當(dāng)液晶光閥在一定的頻率下工作時，上下基板所受的力重復(fù)變化，而間隔球110的表面較光滑，與定向?qū)?07的左右摩擦力和上下牽著力較小，使之很容易跟隨著上、下基板之間的作用力的變化而上下彈動同時可能伴隨著左右移動，進而產(chǎn)生噪聲，使用者佩戴這種液晶光閥眼鏡時，由間隔球110的彈動產(chǎn)生的噪聲會使觀看者產(chǎn)生嚴(yán)重的不舒適之感，影響觀看效果。
為解決上述問題，現(xiàn)有技術(shù)提出一種光刻技術(shù)，通過光刻的方法形成的間隔球110 具有圓臺狀的外形，如圖4所示。間隔球110的上、下表面分別與上、下定向?qū)用娼佑|，而并非如傳統(tǒng)間隔球那樣的點接觸，因此在上、下基板的電壓變化時，間隔球不易彈動，因此解決了噪聲問題。但此技術(shù)需要投入較高端的設(shè)備，且生產(chǎn)工序復(fù)雜，生產(chǎn)良率也較傳統(tǒng)的間隔球低，從而導(dǎo)致光刻間隔球成本比較高，進而增加了液晶光閥及3D眼鏡的生產(chǎn)成本，不適合采用。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種液晶光閥，旨在解決傳統(tǒng)液晶光閥的間隔球易彈動而產(chǎn)生噪聲的問題。
本發(fā)明是這樣實現(xiàn)的，一種液晶光閥，包括第一基板和第二基板，在所述第一、第二基板相對的表面上分別依次貼合有電極層、阻擋層和定向?qū)?，在所述第一基板貼合的定向?qū)优c第二基板貼合的定向?qū)又g設(shè)有液晶層，所述液晶層中分散設(shè)有多個用于支撐第一、第二基板的間隔球，所述間隔球設(shè)有多個盲孔，所述定向?qū)訉⑺鲩g隔球包覆其中并在所述間隔球的表面形成一包覆層，所述盲孔中注滿定向?qū)硬牧稀?br> 本發(fā)明的另一目的在于提供一種液晶光閥的制造方法，所述方法包括下述步驟
制作附有第一電極層的第一基板；
在所述第一電極層上形成第一阻擋層；
將具有多個盲孔的間隔球與定向?qū)硬牧匣旌?，使所述定向?qū)硬牧献M所述盲孔并在所述間隔球的表面形成一包覆層；
使包覆有間隔球的定向?qū)硬牧显谒龅谝蛔钃鯇由闲纬傻谝欢ㄏ驅(qū)樱?br> 將附有第二電極層、第二阻擋層和第二定向?qū)拥牡诙迮c所述第一基板相對貼I=I O
本發(fā)明的另一目的在于提供一種3D眼鏡，包括鏡片和支架，所述鏡片采用上述的液晶光閥。
本發(fā)明的另一目的在于提供一種3D液晶顯示設(shè)備，包括顯示屏，在所述顯示屏的表面設(shè)有上述的液晶光閥。
本發(fā)明中的間隔球具有盲孔，定向?qū)硬牧献M盲孔并將間隔球包覆其中，使得間隔球被定向?qū)永喂痰逆i定在基板上，當(dāng)液晶光閥在一定頻率的驅(qū)動電壓下工作時，間隔球不會隨著第一、第二基板之間的吸引力變化而彈動，因此不會產(chǎn)生噪聲，用戶佩戴這種液晶光閥制作的眼鏡時不會受到噪聲的干擾，保證了良好的視聽質(zhì)量。


圖1是傳統(tǒng)液晶光閥的結(jié)構(gòu)示意圖2是液晶光閥的驅(qū)動波形圖3A是液晶光閥的工作原理示意圖(一)；
圖;3B是液晶光閥的工作原理示意圖(二)；
圖3C是液晶光閥的工作原理示意圖(三)；
圖4是采用光刻間隔球的液晶光閥的結(jié)構(gòu)示意圖5是本發(fā)明第一實施例提供的液晶光閥的結(jié)構(gòu)示意圖6是本發(fā)明第二實施例提供的液晶光閥的制造流程示意圖7是本發(fā)明第三實施例提供的液晶光閥的制造流程示意圖。
具體實施方式
為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實施例，對本發(fā)明進行進一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。
實施例一
圖5示出了本發(fā)明第一實施例提供的液晶光閥的結(jié)構(gòu)示意圖，為了便于說明，僅示出了與本實施例相關(guān)的部分。
參考圖5，該液晶光閥主要包括第一基板501和第二基板502，在第一、第二基板相對的表面上分別依次貼合有電極層503、阻擋層504和定向?qū)?05，在第一、第二基板上的定向?qū)又g設(shè)有液晶層506，該液晶層506由液晶分子構(gòu)成，可以理解，上下基板的端部是通過密封件507密封的，以便形成可容納液晶分子的液晶盒，在液晶層506中分散設(shè)有多個用于支撐第一、第二基板的間隔球508，以保持一定的盒厚。為了解決間隔球508的彈動問題， 本實施例中的間隔球508設(shè)置有多個盲孔5081，這些盲孔5081自間隔球508的表面開設(shè)并向間隔球的內(nèi)部延伸，具體可以向球心延伸，也可以向偏離球心方向延伸，可以是直線型的孔，也可以是曲線形孔。間隔球508被定向?qū)?05包覆其中，并且定向?qū)?05在間隔球的表面形成了一層包覆層509，且間隔球508的各盲孔5081中均充滿了定向?qū)硬牧?即構(gòu)成定向?qū)?05的材料)，定向?qū)硬牧暇o緊的扎入盲孔中，使包覆層牢固的包住間隔球。本實施例通過在間隔球上設(shè)置盲孔，使包覆層將間隔球緊緊包覆，且包覆層509與整個定向?qū)?05連結(jié)在一起，使得間隔球508被牢固的鎖定在第一或第二基板上，當(dāng)液晶光閥在一定頻率的驅(qū)動電壓下工作時，間隔球508不會隨著第一、第二基板之間的吸引力變化而彈動，因此避免了因間隔球508彈動產(chǎn)生的噪聲，用戶佩戴這種液晶光閥制作的眼鏡時不會受到噪聲的干擾，保證了良好的視聽質(zhì)量。
在本實施例中，間隔球508可以被第一基板501上的定向?qū)影彩怪潭ㄔ诘谝换?01上，也可以被第二基板502上的定向?qū)影彩怪潭ㄔ诘诙?02上，其防噪聲效果是相同的。
在本實施例中，盲孔5081優(yōu)選均勻分布，使之與包覆層509之間的作用力均勻。并且盲孔5081優(yōu)選向間隔球508的球心延伸，使之緊固效果更好。
在本實施例中，間隔球508通過納微米技術(shù)制成，間隔球508與其表面的包覆層 509之間是相互吸引或不排斥的關(guān)系，可以通過適當(dāng)選擇定向?qū)?05的材料來使間隔球508 與定向?qū)?05之間相互吸引，使間隔球508被包覆的更加牢固，本實施例中的定向?qū)硬牧峡蛇x聚酰亞胺(PI)，其可更好的吸附于間隔球508表面。
在本實施例中，阻擋層504可以同現(xiàn)有液晶光閥一樣采用二氧化硅材料制成。
在本實施例中，該液晶光閥還可以進一步包括第一偏光片510和第二偏光片511， 其中，第一偏光片510貼合于第一基板501的上表面，第二偏光片511貼合于第二基板502 的下表面，分別作為液晶光閥的光入射面及光出射面，第一偏光片510與第二偏光片511的透振方向可以根據(jù)實際情況確定。液晶光閥通過第一、第二偏光片使其在加載驅(qū)動信號時進行透光與不透光的狀態(tài)切換，以用于觀看3D圖像。在此可以理解，該液晶光閥可以獨自作為一個產(chǎn)品而不貼合第一、第二偏光片，在制造3D眼鏡等終端產(chǎn)品時，再取來第一、第二偏光片貼合于液晶光閥的第一、第二基板表面也是可行的。
實施例二
圖6示出了本發(fā)明第二實施例提供的液晶光閥的制造方法，為了便于說明，僅示出了與本實施例相關(guān)的部分。
參考附圖6，該制造方法主要包括下述步驟
在步驟S201中，制作附有第一電極層的第一基板；
在本實施例中，可以直接獲得已經(jīng)附有第一電極層的第一基板，也可以先取第一基板，然后按照預(yù)先設(shè)計的電極圖案在第一基板的表面上經(jīng)過曝光、顯影、酸刻、脫模后形成第一電極層。
在步驟S202中，在第一電極層上形成第一阻擋層；
在步驟S203中，將具有多個盲孔的間隔球與定向?qū)硬牧匣旌?，使定向?qū)硬牧铣錆M盲孔并在間隔球的表面形成一包覆層；
在本實施例中，上述步驟S202和S203的先后順序不必嚴(yán)格限制。
在步驟S204中，使包覆有間隔球的定向?qū)硬牧显诘谝蛔钃鯇由闲纬傻谝欢ㄏ驅(qū)樱?br> 經(jīng)過步驟S203和S204之后，間隔球被定向?qū)硬牧暇o緊包覆，牢固的鎖定在第一基板上，使其無法彈動。
在步驟S205中，將附有第二電極層、第二阻擋層和第二定向?qū)拥牡诙迮c上述的第一基板相對貼合。
在本實施例中，可以直接取已經(jīng)附有第二電極層、第二阻擋層和第二定向?qū)拥牡诙?，將其與第一基板貼合；也可以先取第二基板，然后在第二基板上依次形成第二電極層、第二阻擋層和第二定向?qū)?，然后將其與第一基板貼合。其中，該第二基板的獲取或制造過程與上述步驟S201至S205之間沒有嚴(yán)格的先后順序限制。
可以理解，在完成了第一、第二基板貼合的操作之后，需要進一步將第一、第二基板的端部適當(dāng)粘合(具體可采用框膠粘合)，以形成液晶盒，待向液晶盒中灌注液晶分子之后將其密封。
進一步的，還可以取兩片偏光片分別貼合于第一基板和第二基板的表面，偏光片的類型根據(jù)實際情況選擇。當(dāng)然，在第一基板和第二基板上貼合偏光片不是該制造流程所必須執(zhí)行的步驟，可以在生產(chǎn)3D眼鏡等產(chǎn)品時根據(jù)需要適時貼合。
本實施例通過步驟S201至S205可制造出上述實施例一所述的液晶光閥，第一、第二基板之間的間隔球被牢固的包覆在定向?qū)硬牧现?，在第一、第二基板加載周期性電壓時， 也不會因為上下基板產(chǎn)生的周期性吸引力而上下或左右彈動，進而避免了噪聲。并且，該方法與制造圖1所示液晶光閥的方法相比，節(jié)省了向定向?qū)由蠂姙㈤g隔球的工藝，與制造圖4 所示液晶光閥的方法相比，節(jié)省了光刻間隔球工藝(包括涂布、烘烤、曝光、顯影、堅膜)以及向定向?qū)由蠂姙㈤g隔球的工藝，不需增加成本、易操作且產(chǎn)品良率高。
實施例三
圖7示出了本發(fā)明第三實施例提供的液晶光閥的制造方法，為了便于說明，僅示出了與本實施例相關(guān)的部分。
本實施例對上述實施例所述方法進行進一步的細(xì)化和改進，具體的
在步驟S301中，制作附有第一電極層的第一基板；該步驟可與上述實施例二中的步驟S201相同。
在本實施例中，在第一電極層上形成第一阻擋層的步驟(實施例二中所述的步驟 S202)具體可以通過以下方法實現(xiàn)
在步驟S302中，將阻擋層材料印刷于第一電極層上，形成第一阻擋層；
在步驟S303中，固化上述第一阻擋層。
進一步的，在形成了第一阻擋層之后還可以進行步驟S304:對形成有第一阻擋層的第一基板進行清洗及干燥處理。
在步驟S305中，將具有多個盲孔的間隔球與定向?qū)硬牧匣旌?，使定向?qū)硬牧铣錆M盲孔并在間隔球的表面形成一包覆層；此步驟可與上述步驟S203相同。
在本實施例中，使包覆有間隔球的定向?qū)硬牧显诘谝蛔钃鯇由闲纬傻谝欢ㄏ驅(qū)拥牟襟E(實施例二中所述的步驟S204)具體可以通過下述方法實現(xiàn)
在步驟S306中，將包覆有間隔球的定向?qū)硬牧嫌∷⒂诘谝蛔钃鯇由?，形成第一定向?qū)樱?br> 在步驟S307中，對第一定向?qū)拥谋砻孢M行摩擦，形成可使液晶分子排列整齊的結(jié)構(gòu)。
進一步的，在形成了第一定向?qū)又螅€可以進行步驟S308 對形成有第一定向?qū)拥牡谝换暹M行清洗及干燥處理。
本實施例通過印刷方式形成第一阻擋層和第一定向?qū)?，容易操作且貼合效果好。 通過清洗步驟可洗去第一阻擋層和第一定向?qū)颖砻娴幕覊m和污垢，保證液晶光閥的高良品率。
最后，在步驟S309中，將附有第二電極層、第二阻擋層和第二定向?qū)拥牡诙迮c上述的第一基板相對貼合。
本發(fā)明提供的液晶光閥適用于制造主動快門式3D眼鏡，該眼鏡包括鏡片和支架， 其中的鏡片即可采用上述的液晶光閥，用戶佩戴這種3D眼鏡觀看3D影像時，可免除噪聲干擾，觀看舒適度高，視聽效果好。
本發(fā)明提供的液晶光閥還可用在用于顯示3D圖像的液晶顯示設(shè)備中，將其貼合在顯示屏的表面，同樣可以起到防噪聲的作用。
可以理解，本發(fā)明的核心技術(shù)方案是通過定向?qū)訉㈤g隔球包覆其中，使間隔球牢固的粘結(jié)在第一、第二基板之間以防止彈動，進而避免3D眼鏡或液晶顯示設(shè)備產(chǎn)生噪聲。 而液晶光閥的基板、阻擋層等部件的特征(如厚度、材料等)，及間隔球上的盲孔的形狀、大小、數(shù)量及均勻度等均可以根據(jù)實際情況合理設(shè)計，沒有嚴(yán)格限制。
以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種液晶光閥，包括第一基板和第二基板，在所述第一、第二基板相對的表面上分別依次貼合有電極層、阻擋層和定向?qū)?，在所述第一基板貼合的定向?qū)优c第二基板貼合的定向?qū)又g設(shè)有液晶層，所述液晶層中分散設(shè)有多個用于支撐第一、第二基板的間隔球，其特征在于，所述間隔球設(shè)有多個盲孔，所述定向?qū)訉⑺鲩g隔球包覆其中并在所述間隔球的表面形成一包覆層，所述盲孔中注滿定向?qū)硬牧稀?br> 2.如權(quán)利要求1所述的液晶光閥，其特征在于，所述間隔球被所述定向?qū)影睬夜潭ㄓ诘谝换寤虻诙迳稀?br> 3.如權(quán)利要求1或2所述的液晶光閥，其特征在于，所述間隔球的表面與所述包覆層相互吸引或不排斥。
4.一種液晶光閥的制造方法，其特征在于，所述方法包括下述步驟制作附有第一電極層的第一基板；在所述第一電極層上形成第一阻擋層；將具有多個盲孔的間隔球與定向?qū)硬牧匣旌?，使所述定向?qū)硬牧献M所述盲孔并在所述間隔球的表面形成一包覆層；使包覆有間隔球的定向?qū)硬牧显谒龅谝蛔钃鯇由闲纬傻谝欢ㄏ驅(qū)?；將附有第二電極層、第二阻擋層和第二定向?qū)拥牡诙迮c所述第一基板相對貼合。
5.如權(quán)利要求4所述的液晶光閥的制造方法，其特征在于，所述在第一電極層上形成第一阻擋層的步驟具體包括將阻擋層材料印刷于所述第一電極層上，形成第一阻擋層；固化所述第一阻擋層。
6.如權(quán)利要求4或5所述的液晶光閥的制造方法，其特征在于，所述方法在在所述第一電極層上形成第一阻擋層的步驟之后還包括對形成有第一阻擋層的第一基板進行清洗及干燥處理。
7.如權(quán)利要求4所述的液晶光閥的制造方法，其特征在于，所述使包覆有間隔球的定向?qū)硬牧显谒龅谝蛔钃鯇由闲纬傻谝欢ㄏ驅(qū)拥牟襟E具體包括將包覆有間隔球的定向?qū)硬牧嫌∷⒂谒龅谝蛔钃鯇由?，形成第一定向?qū)?；對所述第一定向?qū)拥谋砻孢M行摩擦，形成可使液晶分子排列整齊的結(jié)構(gòu)。
8.如權(quán)利要求4或7所述的液晶光閥的制造方法，其特征在于，所述方法在使包覆有間隔球的定向?qū)硬牧显谒龅谝蛔钃鯇由闲纬傻谝欢ㄏ驅(qū)拥牟襟E之后還包括對形成有第一定向?qū)拥牡谝换暹M行清洗及干燥處理。
9.一種3D眼鏡，包括鏡片和支架，其特征在于，所述鏡片采用權(quán)利要求1至3任一項所述的液晶光閥。
10.一種3D液晶顯示設(shè)備，包括顯示屏，其特征在于，在所述顯示屏的表面設(shè)有權(quán)利要求1至3任一項所述的液晶光閥。
全文摘要
本發(fā)明適用于3D顯示領(lǐng)域，提供了一種液晶光閥及其制造方法和3D眼鏡及液晶顯示設(shè)備，液晶光閥包括第一基板和第二基板，在第一、第二基板相對的表面上分別依次貼合有電極層、阻擋層和定向?qū)?，在第一基板貼合的定向?qū)优c第二基板貼合的定向?qū)又g設(shè)有液晶層，液晶層中分散設(shè)有多個間隔球，間隔球設(shè)有多個盲孔，定向?qū)訉㈤g隔球包覆其中并在間隔球的表面形成一包覆層，盲孔中注滿定向?qū)硬牧?。本發(fā)明中的間隔球被定向?qū)永喂痰逆i定在基板上，當(dāng)液晶光閥在一定頻率的驅(qū)動電壓下工作時，間隔球不會隨著第一、第二基板之間的吸引力變化而彈動，因此不會產(chǎn)生噪聲，用戶佩戴這種液晶光閥眼鏡時不會受到噪聲干擾，保證了良好的視聽質(zhì)量。
文檔編號G02F1/1333GK102520543SQ201110451308
公開日2012年6月27日 申請日期2011年12月29日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月29日
發(fā)明者葉福貴 申請人:世成電子(深圳)有限公司