專利名稱：立體圖像顯示設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種立體圖像顯示設(shè)備。
背景技術(shù)：
立體圖像顯示設(shè)備通常劃分為采用立體技術(shù)的顯示設(shè)備和采用自動立體技術(shù)的 顯不設(shè)備。立體技術(shù)利用立體效果很好的雙目視差圖像。立體技術(shù)具有使用眼鏡的類型和不 使用眼鏡的類型，并且兩種類型目前都已投入實際應(yīng)用。在使用眼鏡的類型中，通過改變偏 振方向或以時分方式將雙目視差圖像顯示在直視顯示面板或放映機上，并使用偏振眼鏡或 液晶快門眼鏡以實現(xiàn)立體圖像。在不使用眼鏡的類型中，立體圖像是通過分離雙目視差圖 像的光軸例如視差屏障方法、雙凸透鏡(lenticular lens)方法等類似方法實現(xiàn)的。在視差屏障方法中，分別由左眼和右眼觀看的圖像被交替地印刷或照相以具有縱 向圖案，接著透過非常薄的縱向柵格線(即，屏障)觀看圖像。用這種方式，由屏障來分配 針對左眼的縱向圖案和針對右眼的縱向圖案，這使得左眼和右眼中的每個看到視點彼此不 同的圖像，從而觀看到立體圖像。另一方面，在雙凸透鏡方法中，當(dāng)對應(yīng)于左眼和右眼的圖 像分別布置在雙凸透鏡的焦平面上并通過雙凸透鏡來觀看這些圖像時，圖像被分成針對左 眼的圖像和針對右眼的圖像以形成立體圖像。同時，在雙凸透鏡方法中，在含有通過電場 以菲涅耳透鏡形式傾斜的液晶層的立體圖像顯示設(shè)備的情況下，存在由于透鏡的小間距 (pitch)而難以實現(xiàn)理想透鏡的問題，因此需要解決該問題。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)本發(fā)明的一典型實施例，一種立體圖像顯示設(shè)備包括顯示面板；以及透鏡 面板，設(shè)置在所述顯示面板的一個表面上，其中所述透鏡面板包括下基板；下電極層，在 所述下基板的一個表面上具有多個分開的電極；液晶層，設(shè)置在所述下電極層上并以透鏡 形式傾斜；上基板，與所述下基板結(jié)合；以及上電極層，設(shè)置在所述上基板的一個表面上并 在與所述透鏡形式的不連續(xù)面相對應(yīng)的區(qū)域中具有部分電極被省略掉的圖案空缺。根據(jù)本發(fā)明的另一典型實施例，提供一種立體圖像顯示設(shè)備，包括顯示面板；以 及透鏡面板，設(shè)置在所述顯示面板的一個表面上，其中所述透鏡面板包括下基板；第一下 電極層，在所述下基板的一個表面上具有多個分開的電極；第二下電極層，在所述第一電極 層上具有多個分開的電極；上基板，與所述下基板結(jié)合；上電極層，設(shè)置在所述上基板的一 個表面上并具有部分電極被省略掉的至少兩個圖案空缺；以及液晶層，通過在所述第一及 第二下電極層與所述上電極層之間產(chǎn)生的電場而以透鏡形式傾斜。


給本發(fā)明提供進一步理解并組成說明書一部分的附解了本發(fā)明的實施例并 與說明書一起用于解釋本發(fā)明的原理。在附圖中圖1是根據(jù)本發(fā)明實施例的立體圖像顯示設(shè)備的示意結(jié)構(gòu)圖；圖2是圖1所示的顯示面板的子像素的結(jié)構(gòu)圖；圖3是液晶顯示面板的典型截面圖；圖4是示出根據(jù)本發(fā)明實施例的由包括在透鏡面板中的液晶層形成的透鏡的視 圖；圖5是根據(jù)本發(fā)明實施例的立體圖像顯示設(shè)備的示意截面圖；圖6A和6B分別是下電極層和上電極層的平面圖；圖7是示出根據(jù)形成在透鏡面板中的電極結(jié)構(gòu)的菲涅耳透鏡形式的視圖；以及圖8是示出對比例和實施例之間的串?dāng)_改善率的圖表。
具體實施例方式現(xiàn)在將參考附圖描述實施本發(fā)明的詳細(xì)內(nèi)容。圖1是根據(jù)本發(fā)明實施例的立體圖像顯示設(shè)備的示意結(jié)構(gòu)圖。圖2是圖1所示的 顯示面板的子像素的結(jié)構(gòu)圖。如圖1和圖2所示，根據(jù)本發(fā)明實施例的立體圖像顯示設(shè)備包括圖像提供單元 110、控制器120、第一驅(qū)動器130、第二驅(qū)動器135、顯示面板PNL和透鏡面板FLP。圖像提供單元110向控制器120提供圖像幀數(shù)據(jù)。圖像提供單元110還向控制器 120提供時序信號，例如垂直同步信號Vsync、水平同步信號Hsync、數(shù)據(jù)使能信號DE、主時 鐘、低電勢電壓GND等等。控制器120將來自圖像提供單元110的圖像幀數(shù)據(jù)的幀頻轉(zhuǎn)換為60Xn Hz (其中 η是大于等于2的正整數(shù))的幀頻，例如120Hz的幀頻，以提供給第一驅(qū)動器130?？刂破?120用η倍乘輸入圖像的幀頻，從而提高用于控制第一和第二驅(qū)動器130和135的工作時序 的時序控制信號的頻率。第一驅(qū)動器130包括與數(shù)據(jù)線Dn至Dn+2連接的數(shù)據(jù)驅(qū)動電路和與柵線Gm及Gm+1 連接的柵驅(qū)動電路。第一驅(qū)動器130在控制器120的控制下將來自控制器120的數(shù)字圖 像幀數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為具有正極性和負(fù)極性的模擬圖像幀數(shù)據(jù)，以將該數(shù)據(jù)提供給數(shù)據(jù)線Dn至 Dn+2。第一驅(qū)動器130在控制器120的控制下向柵線Gm及Gm+1順序地提供掃描脈沖(或 柵脈沖)。第二驅(qū)動器135在控制器120的控制下控制透鏡面板FLP。第二驅(qū)動器135向透 鏡面板FLP提供具有預(yù)定電壓差的電壓，以使包括在透鏡面板FLP中的液晶層以透鏡形式 傾斜?？梢杂靡壕э@示面板、有機發(fā)光二極管顯示器和等離子體顯示面板中的任意一種 來實現(xiàn)顯示面板PNL，在本實施例中，將液晶顯示面板作為例子描述。液晶顯示面板的顯示 面板PNL包括薄膜晶體管(“TFT”)基板和濾色器基板。液晶層設(shè)置在TFT基板和濾色器 基板之間。數(shù)據(jù)線Dn至Dn+2和柵線Gm及Gm+1在TFT基板上形成為彼此交叉，并且分別由 數(shù)據(jù)線Dn至Dn+2和柵線Gm及Gm+1限定的子像素SPr、SI^g和SPb以矩陣方式排列。形成在數(shù)據(jù)線Dn至Dn+2和柵線Gm及Gm+1的各個交叉處的TFT響應(yīng)來自柵線Gm及Gm+1的掃 描脈沖，向液晶單元的像素電極發(fā)送經(jīng)由數(shù)據(jù)線Dn至Dn+2發(fā)送的數(shù)據(jù)電壓。為此，TFT的 柵極與柵線Gm及Gm+1連接，并且TFT的源極與數(shù)據(jù)線Dn至Dn+2連接。TFT的漏電極與液 晶單元的像素電極連接。與像素電極相對的公共電極被施加有公共電壓。濾色器基板設(shè)有 黑矩陣和濾色器。按照例如扭曲向列(TN)模式和垂直排列(VA)模式的垂直場驅(qū)動類型， 公共電極形成在濾色器基板上，或者按照例如共平面開關(guān)(IPS)模式和邊緣場開關(guān)(FFS) 模式的水平場驅(qū)動類型，公共電極與像素電極一起形成在TFT基板上。偏振片巧4和156 分別粘附于顯示面板PNL的濾色器基板和TFT基板的外表面。用于保持液晶層的盒間隙的 襯墊料設(shè)置在顯示面板PNL的濾色器基板和TFT基板之間?？梢园凑粘齌N模式、VA模式、 IPS模式和FFS模式以外的任何其它液晶模式實現(xiàn)用于顯示面板PNL的液晶模式。在顯示 面板PNL中從背光單元BLU提供的光被線性偏振或圓形偏振從而發(fā)射出。透鏡面板FLP粘附于顯示面板PNL的顯示面。透鏡面板包括在第二驅(qū)動器135的 控制下以菲涅耳透鏡形式傾斜的液晶層，從而顯示在液晶面板PNL上的圖像分成左眼的范 圍和右眼的范圍。包括在透鏡面板FLP中的液晶層可以是由通過垂直場驅(qū)動方式驅(qū)動的液 晶分子而實現(xiàn)的，例如但并不限于以電控雙折射(ECB)模式驅(qū)動的液晶分子。下面將更具體地描述液晶顯示面板的結(jié)構(gòu)。根據(jù)本發(fā)明實施例的立體圖像顯示設(shè) 備可應(yīng)用于多種顯示面板，為了敘述的簡潔，將根據(jù)垂直場驅(qū)動方式的液晶顯示面板作為 例子描述。圖3是液晶顯示面板的典型截面圖。如圖3所示，在TFT基板15 的一個表面上提供有柵極141。柵極141可以由選 自鉬(Mo)、鋁(Al)、鉻(Cr)、金(Au)、鈦(Ti)、鎳(Ni)、釹(Nd)和銅(Cu)所組成的組中的 任意一種金屬或其合金制成的單層或多層來形成。第一絕緣層143位于柵極141上。第 一絕緣層143可以由氧化硅SiOx、氮化硅SiNx或其多層形成，但并不限于此。設(shè)置在與柵 極141對應(yīng)的區(qū)域上的有源層144位于第一絕緣層143上。用于降低接觸電阻的歐姆接觸 層可以位于有源層144上。源極14 和漏極14 位于有源層144上。源極14 和漏極 14 可以由選自鉬(Mo)、鋁(Al)、鉻(Cr)、金(Au)、鈦(Ti)、鎳(Ni)、釹(Nd)和銅(Cu)所 組成的組中的任意一種金屬或其合金制成的單層或多層來形成，但并不限于此。第二絕緣 層147位于源極14 和漏極145b上。第二絕緣層147可以由氧化硅SiOx、氮化硅SiNx或 其多層形成，但并不限于此。與源極14 或漏極14 連接的像素電極148位于第二絕緣 層147上。像素電極148可以由例如ITO (氧化銦錫)、IZO (氧化銦鋅)、SiO (氧化鋅)等 透明材料制成，但并不限于此。用于設(shè)定液晶層140的預(yù)傾角的下取向?qū)?49a位于第二絕 緣層147上。在濾色器基板15 的一個表面上提供有黑矩陣BM。黑矩陣BM被定義為非透 射區(qū)(或非顯示區(qū))。黑矩陣BM可以由包含黑色顏料的感光有機材料制成，并且所述黑色 顏料可以采用炭黑、氧化鈦等等，但并不限于此。濾色器CF設(shè)置于相鄰的黑矩陣之間。濾 色器CF可以形成為不僅表現(xiàn)紅、綠和藍(lán)色，也可表現(xiàn)其它顏色。保護涂層OC位于黑矩陣BM 和濾色器CF上。根據(jù)濾色器基板15 的結(jié)構(gòu)可以省掉該保護涂層0C。公共電極142位于 保護涂層OC上。公共電極142可以由與像素電極類似的透明材料制成，但并不限于此。上 取向?qū)?49b位于公共電極142上。襯墊料設(shè)置在TFT基板15 和濾色器基板15 之間， 以保持液晶層140的盒間隙。6
下文中，將更具體地描述根據(jù)本發(fā)明實施例的透鏡面板。圖4是示出根據(jù)本發(fā)明實施例的由包括在透鏡面板中的液晶層形成的透鏡的視 圖。如圖4所示，在透鏡面板中，當(dāng)液晶層傾斜時，在每單位透鏡的間距內(nèi)形成由至少 三個透鏡構(gòu)成的菲涅耳透鏡L2，所述每單位透鏡的間距與雙凸透鏡Ll相等。在如圖所示的菲涅耳透鏡L2中，與凸透鏡Ll相等的每單位透鏡的間距內(nèi)形成至 少五個透鏡以降低透鏡的高度，從而在透鏡的邊界面出現(xiàn)至少四個不連續(xù)面Dl和D2。在每 單位透鏡的間距內(nèi)由至少三個透鏡構(gòu)成的透鏡中，不連續(xù)面的數(shù)量為兩個。換言之，菲涅耳 透鏡的不連續(xù)面Dl和D2的數(shù)量可以依透鏡的數(shù)量而不同。菲涅耳透鏡L2具有以下優(yōu)點， 它實現(xiàn)了與雙凸透鏡Ll (具有較大間隙的單透鏡)相同的效果并具有小于雙凸透鏡Ll的 厚度，從而減小了盒間隙以使透鏡面板更薄。這里，不連續(xù)面Dl和D2可被限定為是在通過 電場使液晶層傾斜以形成菲涅耳透鏡L2時由位于比其它區(qū)域更低的區(qū)域的液晶分子形成 的。因此，根據(jù)本發(fā)明實施例的透鏡面板具有下述結(jié)構(gòu)。下文中將每單位透鏡的間距 內(nèi)由五個透鏡構(gòu)成菲涅耳透鏡的實例作為例子描述。圖5是根據(jù)本發(fā)明實施例的立體圖像顯示設(shè)備的示意截面圖，圖6A和圖6B分別 是下電極層和上電極層的平面圖。如圖5至圖6B所示，透鏡面板FLP包括下基板160a、下電極層166、液晶層170、上 電極層167和上基板160b。下基板160a由透明材料制成。具有多個分開的電極的下電極層166形成在下基 板160a的一個表面上。下電極層166包括在下基板160a上的具有多個分開的電極的第一 電極層161、位于第一電極層161上的絕緣層163、以及在絕緣層163上的具有多個分開的 電極的第二電極層165。如圖6A所示，第一和第二電極層161和165的分開的電極在一個 方向上排列并且彼此不重疊地交替設(shè)置。第二驅(qū)動器135向第一和第二電極層161和165 提供與提供給顯示面板PNL的公共電壓具有預(yù)定電壓差的正/負(fù)電壓。同時，如圖中所示， 向與相對于中央?yún)^(qū)域CA的左區(qū)域和右區(qū)域的每個區(qū)域相對應(yīng)的第一和第二電極層161和 165提供至少一個不同電壓，以使液晶層170以菲涅耳透鏡形式傾斜。液晶層170設(shè)置在下基板160a和上基板160b之間。通過在第一、第二電極層161、 165與上電極層167之間產(chǎn)生的電場使液晶層170傾斜。如圖中所示，在由傾斜的液晶層 170形成的菲涅耳透鏡中，分別在第一區(qū)域Al和第二區(qū)域A2之間以及第二區(qū)域A2和第三 區(qū)域A3之間存在作為透鏡邊界面的不連續(xù)面Dl和D2。上基板160b由透明材料制成并與下基板160a結(jié)合。上電極層167位于上基板 160b的一個表面上并且具有與由傾斜的液晶層170形成的菲涅耳透鏡的不連續(xù)面Dl和D2 相對應(yīng)的圖案空缺PTl和PT2。對于圖案空缺PTl和PT2，每個子像素內(nèi)形成至少兩個圖案 空缺。因此，每單位透鏡的間距內(nèi)，菲涅耳透鏡的不連續(xù)面Dl和D2的數(shù)量可以是至少兩個， 但并不限于此。在本實施例中，將每個子像素內(nèi)形成四個圖案空缺PTl和PT2的實例作為 例子示出。在如圖6B所示的分開狀態(tài)下與第一和第二電極層161和165相同的方向設(shè)置上 電極層167。這里，上電極層167形成在上基板160b上，從而至少與顯示面板PNL的透射區(qū)相對應(yīng)。第二驅(qū)動器135向上電極層167提供與供應(yīng)到顯示面板PNL的公共電壓相等的電壓。由以上描述可以看出，用于使液晶層170以菲涅耳透鏡形式傾斜的條件包括第 一、第二電極層161、165和上電極層167的圖案類型以及產(chǎn)生在上、下電極層之間的電場。 因此，如果改變第一、第二電極層161、165和上電極層167的圖案類型以及產(chǎn)生在上、下電 極層之間的電場，則可以依照多種方式改變菲涅耳透鏡形式。接下來，將描述根據(jù)透鏡面板的上電極層的結(jié)構(gòu)的對比例的菲涅耳透鏡形式和本 實施例的菲涅耳透鏡形式，以及對比例的菲涅耳透鏡和本實施例的菲涅耳透鏡之間的串?dāng)_改善率。圖7是示出根據(jù)形成在透鏡面板中的電極結(jié)構(gòu)的菲涅耳透鏡形式的視圖，圖8是 示出對比例和本實施例之間的串?dāng)_改善率的圖表。如圖7所示，可以看出與對比例的菲涅耳透鏡相比，當(dāng)透鏡面板FLP形成為具有根 據(jù)本發(fā)明實施例的電極結(jié)構(gòu)時，液晶層170傾斜得更接近理想菲涅耳透鏡。下面的表1示出了根據(jù)對比例的菲涅耳透鏡和根據(jù)實施例的菲涅耳透鏡之間的 串?dāng)_改善率。表 權(quán)利要求
1.一種立體圖像顯示設(shè)備，包括 顯示面板；以及透鏡面板，設(shè)置在所述顯示面板的一個表面上， 其中所述透鏡面板包括 下基板；下電極層，在所述下基板的一個表面上具有多個分開的電極； 液晶層，設(shè)置在所述下電極層上并以透鏡形式傾斜； 上基板，與所述下基板結(jié)合；以及上電極層，設(shè)置在所述上基板的一個表面上并在與所述透鏡形式的不連續(xù)面相對應(yīng)的 區(qū)域中具有部分電極被省略掉的圖案空缺。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的立體圖像顯示設(shè)備，其中所述液晶層以菲涅耳透鏡形式傾 斜，以及其中所述圖案空缺對應(yīng)于所述菲涅耳透鏡形式的不連續(xù)面設(shè)置。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的立體圖像顯示設(shè)備，其中所述菲涅耳透鏡形式的不連續(xù)面的 數(shù)量為每單位透鏡的間距內(nèi)至少兩個。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的立體圖像顯示設(shè)備，其中所述上電極層的區(qū)域至少與所述顯 示面板的透射區(qū)相對應(yīng)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的立體圖像顯示設(shè)備，其中所述下電極層包括 第一電極層，在所述下基板上具有多個分開的電極；絕緣層，位于所述第一電極層上；以及 第二電極層，在所述絕緣層上具有多個分開的電極。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的立體圖像顯示設(shè)備，其中所述第一電極層的分開的電極和所 述第二電極層的分開的電極在一個方向設(shè)置。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的立體圖像顯示設(shè)備，其中所述第一電極層的分開的電極和所 述第二電極層的分開的電極交替地設(shè)置。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的立體圖像顯示設(shè)備，其中所述上電極層被提供有與供應(yīng)到所 述顯示面板的公共電壓相等的電壓。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的立體圖像顯示設(shè)備，其中與相對于所述透鏡形式的中央?yún)^(qū)域 的左區(qū)域和右區(qū)域的每個區(qū)域相對應(yīng)的所述下電極層被提供有至少一個不同的電壓。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的立體圖像顯示設(shè)備，其中所述顯示面板包括液晶顯示面板。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的立體圖像顯示設(shè)備，其中所述上電極層在每個子像素內(nèi)具 有至少兩個圖案空缺。
12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的立體圖像顯示設(shè)備，其中所述上電極層在每個子像素內(nèi)具 有至少四個圖案空缺。
13.一種立體圖像顯示設(shè)備，包括 顯示面板；以及透鏡面板，設(shè)置在所述顯示面板的一個表面上， 其中所述透鏡面板包括 下基板；第一下電極層，在所述下基板的一個表面上具有多個分開的電極；第二下電極層，在所述第一電極層上具有多個分開的電極；上基板，與所述下基板結(jié)合；上電極層，設(shè)置在所述上基板的一個表面上并具有部分電極被省略掉的至少兩個圖案 空缺；以及液晶層，通過在所述第一及第二下電極層與所述上電極層之間產(chǎn)生的電場而以透鏡形 式傾斜。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的立體圖像顯示設(shè)備，其中所述液晶層以具有不連續(xù)面的菲 涅耳透鏡形式傾斜，以及其中所述圖案空缺對應(yīng)于所述不連續(xù)面設(shè)置。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的立體圖像顯示設(shè)備，其中所述不連續(xù)面的數(shù)量為每單位透 鏡的間距內(nèi)至少兩個。
16.根據(jù)權(quán)利要求13所述的立體圖像顯示設(shè)備，其中所述第一下電極層和第二下電極 層被絕緣層分隔開；以及其中所述第一下電極層的分開的電極和所述第二下電極層的分開的電極彼此不重疊 地交替設(shè)置。
17.根據(jù)權(quán)利要求13所述的立體圖像顯示設(shè)備，其中所述上電極層在每個子像素內(nèi)具有四個圖案空缺。
18.根據(jù)權(quán)利要求13所述的立體圖像顯示設(shè)備，其中所述上電極層被提供有與供應(yīng)到 所述顯示面板的公共電壓相等的電壓。
19.根據(jù)權(quán)利要求13所述的立體圖像顯示設(shè)備，其中與相對于所述透鏡形式的中央?yún)^(qū) 域的左區(qū)域和右區(qū)域的每個區(qū)域相對應(yīng)的所述第一和第二下電極層被提供有至少一個不 同的電壓。
全文摘要
一種立體圖像顯示設(shè)備包括顯示面板；以及透鏡面板，設(shè)置在所述顯示面板的一個表面上，其中所述透鏡面板包括下基板；下電極層，在所述下基板的一個表面上具有多個分開的電極；液晶層，設(shè)置在所述下電極層上并以透鏡形式傾斜；上基板，與所述下基板結(jié)合；以及上電極層，設(shè)置在所述上基板的一個表面上并在與所述透鏡形式的不連續(xù)面相對應(yīng)的區(qū)域中具有部分電極被省略掉的圖案空缺。
文檔編號G02F1/1343GK102043289SQ20101050971
公開日2011年5月4日 申請日期2010年9月30日 優(yōu)先權(quán)日2009年10月9日
發(fā)明者孫貞恩, 林希珍 申請人:樂金顯示有限公司