一种偏振旋转开关及包含该开关的光抖动装置及显示装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种偏振旋转开关及包含该开关的光抖动装置及显示装置，包括第一透明电极和第二透明电极，还包括第三透明电极，所述第一透明电极和第二透明电极之间设置有第一扭曲向列型液晶；所述第二透明电极与所述第三透明电极之间设置有第二扭曲向列型液晶；在所述第一扭曲向列型液晶和所述第二扭曲向列型液晶的光线的入射端处的液晶取向相同或相互垂直，所述第一透明电极、第二透明电极和第三透明电极均连接到可控供电装置。利用本实用新型专利技术提供的偏振旋转开关，使得开关速度成倍提高，能很好的解决液晶显示设备中的拖尾问题，使光抖动装置的抖动速度成倍提高，还能很好的应用在２Ｄ／３Ｄ可切换显示设备中，由于采用更低的电压进行控制，更安全，使用寿命更长。（*该技术在2018年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及光学领域，尤其涉及一种偏振旋转开关及包含该开 关的光抖动装置和显示装置。
技术介绍
液晶在显示领域的应用越来越广泛，也越来越重要，液晶作为弹性连续 体，具有可沿展性、可扭曲性和可弯曲性。液晶显示主要利用了向列型液晶 分子能够扭曲的特性，以及扭曲液晶的旋光性，入射光的偏振面沿液晶的扭 曲螺旋轴旋转，液晶旋转角度就决定了液晶盒的透光量，从而决定了该像素的亮度高低。目前液晶盒主要有扭曲向列型(简称TN)、超扭曲向列型(简 称STN)以及双层超扭曲向列型(DSTN),其中对于TN型的液晶来说，上 下的配向膜的角度差恰为90度，所以液晶分子的排列由上而下会自动旋转90 度。STN型液晶与TN型型液晶在结构上是很相似的，其主要的差别在于STN 型液晶的液晶分子排列不是旋转90度，其旋转的角度会大于180度，通常为 270度。TN型的液晶其反应时间多为3Q 50ms， STN型的液晶其反应时间多 在100ms以上，DSTN型液晶是通过双扫描方式来扫描扭曲向列型液晶显示 屏，从而达到完成显示目的。DSTN是由超扭曲向列型显示器(STN)发展 而来的。由于DSTN采用双扫描技术，因此显示效果相对STN来"^兌，有大幅 度提高，但是DSTN的反应时间也在100ms以上。扭曲液晶除了应用在显示 器的图像调制上外，还应用在光路的切换控制上，如美国专利US5572341中 披露一种光抖动装置，如图la所示，当不给偏振旋转开关lb供电时，从检偏旋转90度，偏振方向垂直入射时的偏振方向，设置双折射材料12的光轴方向， 使得该偏振方向旋转后的线偏振光直线穿过该双折射材料12而不发生折射。 当给偏振旋转开关lb供电时，见图lb,从检偏器la发出的线偏振光在通过所 述偏振旋转开关lb时偏振方向不发生旋转，从所述偏振旋转开关lb出射的光射，使得所述偏振光在入射方向上发生偏移。在该基础上，US5572341中进 一步披露了利用该原理实现的可增加显示分辨率的显示器方案和立体显示 方案，但是前提条件是增加刷新或更新显示器单平面线和双平面线的速率， 从通常的60次每秒增加到120次每秒或更高。目前由于受到作为偏振旋转开 关lb的扭曲液晶的响应时间较长的限制，现有液晶显示器通常只能具备60 次每秒的刷新速度，导致图像出现拖尾或余晖现象，在US5572341中记载的 120次每秒的刷新速率目前还远没有达到。提高响应速度是目前液晶显示器 厂商一直谋求解决的技术问题。对于扭曲角度一定的条件，均在液晶材料上 寻找解决办法。虽然在一定程度上有一些改善，但是改善的力度却甚微。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种结构简单，切换速度快的偏振旋转 开关，以此为基础，本技术还提供一种利用该偏振旋转开关的平面 显示装置、光抖动装置以及2D/3D可切换显示装置。本技术提供的所述偏振旋转开关，包括第一透明电极和第二透明 电极，还包括第三透明电极，所述第一透明电极和第二透明电极之间设 置有第一扭曲向列型液晶；所述第二透明电极与所述第三透明电极之间设置有第二扭曲向列型液晶；在所述第一扭曲向列型液晶和所述第二扭 曲向列型液晶的光线的入射端处的液晶取向相同或相互垂直，所述第一 透明电极、第二透明电极和第三透明电极均连接到可控供电装置。所述第 一扭曲向列型液晶与所述第二扭曲向列型液晶的扭转方向 可以相反。所述第 一扭曲向列型液晶与所述第二扭曲向列型液晶的扭转角度 可均为45度。所述第一扭曲向列型液晶与所述第二扭曲向列型液晶的扭转角度 可以相同。所述第 一扭曲向列型液晶与所述第二扭曲向列型液晶的扭转角度 可以不同。所述可控供电装置包括电源和可控电子开关。本技术还提供一种包括上述偏振旋转开关的显示装置。本技术还提供一种包括上述偏振旋转开关光抖动装置。本技术还提供一种包括上述偏振旋转开关的2D/3D可切换显 示装置。利用本技术提供的偏振旋转开关，使得开关速度成倍提高，能 很好的解决液晶显示设备中的拖尾问题，能够使得光抖动装置的抖动速 度成倍提高，还能很好的应用在2D/3D可切换显示设备中，而且在制作工 艺上没有添加额外的难度，可以采用更低的电压进行控制，更安全，使用寿 命更长。附图说明图1 a为现有技术中不给偏振旋转开关供电时的光抖动装置的光路图1 b为现有技术中给偏振旋转开关供电时的光抖动装置的光路图2a、 2b分别为本技术的偏振旋转开关结构示意图及其中一种供 电情况下线偏振光通过该偏振旋转开关的示意图和偏振光偏振方向示意图3a、 3b分别为本技术的偏振旋转开关结构示意图及另一种供电 情况下线偏振光通过该偏振旋转开关的示意图和偏振光偏振方向示意图4a、 4b分别为本技术的偏振旋转开关第一种应用中其中一种供 电情况下线偏振光通过整个系统的光路示意图和偏振光偏振方向示意图5a、 5b分别为本技术的偏振旋转开关第一种应用中另一种供电 情况下线偏振光通过整个系统的光路示意图和偏振光偏振方向示意图6a、 6b分别为本技术的偏振旋转开关第二种应用中其中一种供 电情况下线偏振光通过整个系统的光路示意图和偏振光偏振方向示意图7a、 7b分别为本技术的偏振旋转开关第二种应用中另一种供电 情况下线偏振光通过整个系统的光路示意图和偏振光偏振方向示意图。具体实施方式参见图2a,图中为偏振旋转开关的结构示意图，图中附图标记2、 3、 4 分别表示三个透明电极，附图标记5表示四个取向层，分别为第一、第二、 第三和第四取向层；第一取向层涂覆于透明电极2的表面，第二取向层涂覆 于透明电极3的第一表面，第三取向层涂覆于透明电极3的与所述第一表面 相对的第二表面，第四取向层涂覆于透明电极4的表面，在所述第一和第二 取向层之间、以及在所述第三和第四取向层之间填充有向列型液晶，其中， 第一取向层的取向与第二取向层的取向相互成45度角；第三取向层的取向与第四取向层的取向相互成45度角；且在第以取向层的取向与第三取向层 的取向相同，第二取向层的取向与第四取向层的取向相互垂直。入射光20 为线偏振光，且入射光的偏振方向平行于第一取向层和第三取向层的取向方 向(当然，入射光20的偏振方向也可以与其中一个取向层的取向是垂直的)， 该入射光的偏振方向如图2b中双箭头实线所表示的方向(从对着入射方向 角度观看)。这样，在电极2、 3和4之间没有电场的情况下，第一和第二 取向层之间的向列型液晶成扭曲45度角排列，从对着入射方向角度观看， 成顺时针旋转45度；第三和第四取向层之间的液晶也成扭曲45度角排列， 从对着入射方向角度观看，成逆时针旋转45度；当然，这是本实施例的特 例，实际应用中可以根据不同的情况决定各自的扭曲方向和角度。本实施例 中，所述透明电极3作为公共电极，与电源10的一端连接，电源10的另一 端与一双开关ll连接，所述开关11具有三个端口，另外两个端口分别与电 极透明2和透明电极4电连接。当所述开关11给透明电极3和4供电，让 透明电极2悬空时，偏振光通过该偏振旋转开关的位于电极2和3之间的扭 曲液晶时顺时针旋转45度角，如图2b中双箭头虚线所表示的方向(从对着 入射方向角度观看)，而在通过位于电极3和4之间的液晶时，偏振光不发 生旋转而直本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种偏振旋转开关，包括第一透明电极和第二透明电极，其特征在于，还包括第三透明电极，所述第一透明电极和第二透明电极之间设置有第一扭曲向列型液晶；所述第二透明电极与所述第三透明电极之间设置有第二扭曲向列型液晶；在所述第一扭曲向列型液晶和所述第二扭曲向列型液晶的光线的入射端处的液晶取向相同或相互垂直，所述第一透明电极、第二透明电极和第三透明电极均连接到可控供电装置。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：金兆栋，
申请(专利权)人：北京超多维科技有限公司，
类型：实用新型
国别省市：11[中国|北京]