專利名稱：立體顯示裝置的3d眼鏡及包括該3d眼鏡的立體顯示裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于立體顯示裝置的三維(3D)眼鏡及包括該3D眼鏡的立體顯示裝置，更具體地，涉及為補償在光學濾波器的右眼影像傳輸區(qū)域(image transmission area)和左眼影像傳輸區(qū)域之間產(chǎn)生的相差偏移而開發(fā)的3D眼鏡，以及包括該3D眼鏡的立體顯 示裝置。
背景技術(shù)：
與現(xiàn)有的2D影像不同，3D立體影像是一種實際上類似于人類體驗到的實際影像的新穎構(gòu)思的影像，將視覺信息的品質(zhì)水平增加了一個維度。通常，人類感覺到3D效果的原因是，因為右眼和左眼所識別的物體具有一個時間差。即，因為人類的雙眼的位置間隔開大約65mm的間距，它們在稍微不同的方向看到影像，從而藉由雙眼像差(binoculardisparity)(或者視差(parallax))實現(xiàn)3D效果。即，可通過向觀察者的兩只眼睛輸入具有時間差的影像來實現(xiàn)3D影像效果。現(xiàn)有技術(shù)的立體顯示裝置可分為使用3D眼鏡的立體顯示裝置和不使用3D眼鏡的立體顯示裝置。使用3D眼鏡的立體顯示裝置被設計為顯示各自都具有不同的偏振特性的左眼影像和右眼影像，以及將一個偏振器或類似的裝置附接至3D眼鏡以僅允許左眼影像投射到左眼透鏡，以及僅允許右眼影像投射到右眼透鏡，由此允許使用者體驗到3D效果。3D眼鏡方案的不利之處在于使用者必須佩戴眼鏡，但是有利之處在于可以減少對視角的限制以及可以便于制造。通常，使用3D眼鏡的現(xiàn)有技術(shù)立體顯示裝置包括用于產(chǎn)生左眼像光和右眼像光的顯示面板，以及附接至所述顯示面板的光學濾波器，用于改變左眼像光和右眼像光的偏振態(tài)從而使左眼像光和右眼像光具有相互不同的偏振態(tài)。在此情況中，光學濾波器被形成為被交替地圖案化的第一區(qū)域和第二區(qū)域，以及在此示例中，第一區(qū)域調(diào)節(jié)右眼像光的偏振態(tài)，第二區(qū)域調(diào)節(jié)左眼像光的偏振態(tài)。通常，第一區(qū)域和第二區(qū)域具有相同的相差值和其光軸相互垂直的相差層；例如，-λ/4相差層和+ λ /4相差層可按照條紋圖案或棋盤圖案交替布置。包括被交替地圖案化的第一區(qū)域和第二區(qū)域的光學濾波器可通過如下方式制造將光致抗蝕劑涂覆到襯底(或基底構(gòu)件)，暴露襯底的預定部分，以及使用氫氧化鉀溶液處理最終形成的結(jié)構(gòu)以允許某一部分失去相差延遲功能。然而，該方法具有的問題在于，由于化學蝕刻必須執(zhí)行復雜的制造工藝，結(jié)果增加了制造成本并降低了生產(chǎn)率。用于制造光學濾波器的另一種方法是，通過在襯底上涂覆液晶來形成相差層或者將聚合物拉伸膜等附接至襯底，并且通過激光、研磨機等去除相差層的一部分。然而，該方法具有的問題在于難以獲得準確的圖案化，以及相差層會被激光、蝕刻等損壞，導致有缺陷的光學濾波器。另外，使用這些方法都不容易制造使得光學濾波器的圖案與顯示面板的像素準確匹配的光學濾波器，而光學濾波器的圖案和顯示面板的像素之間的不相符導致產(chǎn)生高的串擾率。為了解決上述問題，有人提出了一種方法用于為立體顯示裝置制造光學濾波器，即通過印刷液晶材料來僅在襯底的第一區(qū)域和第二區(qū)域之一上形成取向?qū)?alignmentlayer)和/或相差層。該方法的有利之處在于顯示面板的像素和光學濾波器的圖案是高度匹配的。然而，在該方法中，光學濾波器被制造使得其中液晶層取向的部分(下文，稱為“取向部分”)以及其中液晶層未取向的部分(下文，稱為“未取向部分”)交替布置，并且在此情況中，未取向部分的光學性能遠遠低于取向部分的光學性能，降低了影像顯示裝置整體的畫面質(zhì)量。因此，為了解決上述問題，有人提出了一種方法，用于在襯底上形成光學取向?qū)樱ㄟ^輻照UV偏振光來執(zhí)行主要取向，通過使用掩膜僅向部分區(qū)域輻照垂直于主要輻照的UV偏振光的UV偏振光來執(zhí)行輔助取向，以及在襯底上涂覆液晶層。該方法有利消除了未取向液晶層的存在，但是不利之處在于使用掩膜使本方法變得復雜，并且因為輻照到輔助取向區(qū)域和主要取向區(qū)域的UV光的強度不同，主要取向的取向?qū)拥囊壕∠虺潭群洼o助取 向的取向?qū)拥囊壕∠虺潭炔痪鶆?，導致相差偏移。相差偏移使得左眼影像和右眼影像不能明顯分開而產(chǎn)生串擾，從而不能實現(xiàn)清晰的立體影像。

發(fā)明內(nèi)容
技術(shù)問題本發(fā)明的一個方面提供了通過補償在光學濾波器的第一區(qū)域和第二區(qū)域之間的相差偏移能夠?qū)崿F(xiàn)清晰的3D影像的偏振三維(3D)眼鏡，以及包括該3D眼鏡的立體顯示裝置。技術(shù)方案根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供了用于立體顯示裝置使用的3D眼鏡，所述立體顯示裝置包括一個顯示面板和一個光學濾波器，所述顯示面板用于發(fā)射右眼像光和左眼像光，所述光學濾波器包括用于調(diào)節(jié)右眼像光的偏振態(tài)的第一區(qū)域和用于調(diào)節(jié)左眼像光的偏振態(tài)的第二區(qū)域，所述3D眼鏡包括一個右眼區(qū)域，允許右眼像光穿過其中，以及一個左眼區(qū)域，允許左眼像光穿過其中；以及補償膜，布置在所述右眼區(qū)域和所述左眼區(qū)域以補償在所述光學濾波器的第一區(qū)域和第二區(qū)域之間的相差偏移，其中設置在所述右眼區(qū)域的補償膜的相差值和設置在所述左眼區(qū)域的補償膜的相差值不同。根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了一種立體顯示裝置，包括一個顯示面板，發(fā)射右眼像光和左眼像光；一個光學濾波器，包括用于調(diào)節(jié)所述右眼像光的偏振態(tài)的第一區(qū)域和用于調(diào)節(jié)所述左眼像光的偏振態(tài)的第二區(qū)域；以及3D眼鏡，包括一個右眼區(qū)域，允許右眼像光穿過其中，以及一個左眼區(qū)域，允許左眼像光穿過其中，其中補償膜被布置在所述右眼區(qū)域和所述左眼區(qū)域以補償在所述光學濾波器的第一區(qū)域和第二區(qū)域之間的相差偏移，以及設置在所述右眼區(qū)域的補償膜的相差值和設置在所述左眼區(qū)域的補償膜的相差值不同。有益效果所述3D眼鏡具有在右眼區(qū)域和左眼區(qū)域分別具有不同的相差的補償膜，以補償在光學濾波器的第一區(qū)域和第二區(qū)域之間產(chǎn)生的相差偏移，從而防止原本由相差偏移引起產(chǎn)生的串擾，并且實現(xiàn)清晰的立體影像。


圖I例示了根據(jù)本發(fā)明的一個示例實施方案的立體顯示裝置；圖2例示了包括在根據(jù)本發(fā)明的一個示 例實施方案的立體顯示裝置中的光學濾波器；圖3例示了用于制造圖2的光學濾波器的方法；以及圖4A和4B是用于解釋在根據(jù)本發(fā)明的一個示例實施方案的3D眼鏡中的光學補償?shù)脑淼囊晥D。
具體實施例方式圖I例示了根據(jù)本發(fā)明的一個示例實施方案的立體顯示裝置?，F(xiàn)在將參照附圖來詳細描述本發(fā)明的示例實施方案。但是，本發(fā)明可實現(xiàn)為許多不同形式并且不應理解為限制于本文給出的實施方案。而且，這些實施方案被提供是使得本公開內(nèi)容將是透徹并完整的，并且向本領(lǐng)域技術(shù)人員完全傳達本發(fā)明的范圍。在附圖中，為了清楚起見，形狀和尺寸可能被擴大了，在所有附圖中將使用相同的參考數(shù)字標示相同或相似的部件。本發(fā)明的一個示例實施方案提供了用于在立體顯示裝置中使用的偏振三維(3D)眼鏡300，該三維眼鏡包括顯示面板100和光學濾波器200。3D眼鏡300包括用于補償在右眼區(qū)域300R和左眼區(qū)域300L處的光學濾波器200的相差偏移的補償膜700，在此情況中，設置在右眼區(qū)域300R的補償膜700R和設置在左眼區(qū)域300L的補償膜700L分別具有相互不同的相差值。顯示面板100—它產(chǎn)生左眼像光和右眼像光以形成立體影像，可包括，例如，諸如IXD面板之類的顯示元件130，所述IXD面板包括沿水平方向或豎直方向二維布置的IXD單元(LCD cell)。光源110可布置在顯示元件130的后側(cè)，以向顯示元件130供應光。偏振器120和140可設置在顯示元件130的兩側(cè)。為了簡便，布置在光源110和顯示元件130之間的偏振器將被稱為第一偏振器120,布置在顯不兀件130和光學濾波器200之間的偏振器將被稱為第二偏振器140。第一偏振器120和第二偏振器140允許處于一特定偏振態(tài)的光穿過其中或者阻擋光來實現(xiàn)變亮和變暗。第一偏振器120和第二偏振器140通常被布置使得它們的吸收軸相互垂直。光學濾波器200—用于向從顯示面板100輸出的左眼像光和右眼圖光提供不同的偏振態(tài)，包括用于調(diào)節(jié)右眼像光的偏振態(tài)的第一區(qū)域240R和用于調(diào)節(jié)左眼像光的偏振態(tài)的第二區(qū)域240L。光學濾波器200的結(jié)構(gòu)或制造方法可不受具體限制，只要它可向左眼像光和右眼像光提供不同的偏振態(tài)。即，可以不受任何限制地使用本領(lǐng)域所用的各種結(jié)構(gòu)的光學濾波器。例如，作為光學濾波器，可使用被圖案化為使得第一區(qū)域和第二區(qū)域具有相互垂直的取向方向的λ/4相差層、形成在第一區(qū)域和第二區(qū)域中的僅一個區(qū)域處的λ/2相差層、或者形成在第一區(qū)域和第二區(qū)域中的僅一個區(qū)域處的λ/4相差層和λ/2相差層的層壓體。最理想地，光學濾波器被配置使得第一區(qū)域和第二區(qū)域具有相同的相差值以及相互垂直的相差方向，但是在實際情況中，幾乎不可能制造出具有這種特性的光學濾波器。例如，使得第一區(qū)域和第二區(qū)域具有相互垂直的取向方向的圖案化的λ/4相差層可通過如下方式制造在襯底(或基底構(gòu)件)上涂覆一個取向?qū)?，在該取向?qū)由现饕椪掌馯V來使取向?qū)又饕∠?，然后通過一個掩膜輔助輻照偏振UV，該掩膜被設計為不允許光在對應于第一區(qū)域240R的部分穿過其中從而僅輔助取向?qū)诘诙^(qū)域240L的部分。在此情況中，主要輻照偏振UV和輔助輻照偏振UV的偏振方向相互垂直。取向?qū)拥娜∠蚋鶕?jù)最終輻照的偏振UV的方向確定。因此，根據(jù)這個方法，第一區(qū)域240R可取向在主要輻照偏振UV的偏振方向，第二區(qū)域240L取向在輔助輻照偏振UV的偏振方向，由此制造具有第一區(qū)域240R和第二區(qū)域240L的光學濾波器，所述第一區(qū)域240R和第二區(qū)域240L的相差方向相互垂直。然而，當通過兩次光輻照來制造光學濾波器時，光被輻照到第一區(qū)域240R的取向?qū)右淮危獗惠椪盏降诙^(qū)域240L的取向?qū)觾纱?。在此情況中，由于光輻照的量有區(qū)別，所以取向?qū)拥囊壕∠蛐阅?或液晶取向能力)不同。由此，因為形成在第一區(qū)域240R的液晶層的取向度和形成在第二區(qū)域240L的液晶層的取向度彼此并不精確相等，所以相差值的大小也不相同。同時，在通過將形成在第一區(qū)域240R和第二區(qū)域240L中的僅一個區(qū)域上的入/2相差層層壓到λ/4相差層而制造光學濾波器的情況中，該光學濾波器是通過如下方法制造的，即，在襯底的一個表面上形成λ/4相差層,在襯底的另一個表面上形成λ/2相差層，然后通過激光或經(jīng)蝕刻等去除在對應于第一區(qū)域240R或第二區(qū)域240L的部分處的λ /2相差層。在此情況中，由于在去除λ/2相差層的過程中的熱或化學反應，可產(chǎn)生相差偏移。也即，由于各種原因在光學濾波器的第一區(qū)域240R和第二區(qū)域240L之間可產(chǎn)生相差偏移，所產(chǎn)生的相差偏移導致左眼影像和右眼影像不能清晰分開，從而不能實現(xiàn)明顯的立體影像。因此，為了解決該問題，本申請的發(fā)明人進行了重復的深入研究，進而發(fā)現(xiàn)通過安裝在3D眼鏡300的右眼區(qū)域300R和左眼區(qū)域300L上各自具有不同的相差值的補償膜來解決由光學濾波器中產(chǎn)生的相差偏移所導致的串擾問題的方案，并完成了本發(fā)明?，F(xiàn)在將描述根據(jù)本發(fā)明的一個示例實施方案的3D眼鏡的配置。根據(jù)本發(fā)明的一個示例實施方案的3D眼鏡被配置為包括允許右眼像光穿過其中的右眼區(qū)域300R和允許左眼像光穿過其中的左眼區(qū)域300L。如圖I中所示，在根據(jù)本發(fā)明的示例實施方案的3D眼鏡中，右眼區(qū)域300R和左眼區(qū)域300L包括允許右眼像光穿過其中的偏振器320R、允許左眼像光穿過其中的偏振器320L、以及分別附接至偏振器320R和320L的補償膜360R和360L。在此情況中，附接至右眼區(qū)域300R的補償膜360R和附接至左眼區(qū)域300L的補償膜360L具有相互不同的相差值 的大小。優(yōu)選地，根據(jù)本發(fā)明一個示例實施方案的附接至3D眼鏡的右眼區(qū)域300R的補償膜360R具有與光學濾波器的第二區(qū)域240L的相差值相同大小的相差值以及與第二區(qū)域240L的光軸垂直的光軸，附接至左眼區(qū)域300L的補償膜360L具有與光學濾波器的第一區(qū)域240R的相差值相同大小的相差值以及與第一區(qū)域240R的光軸垂直的光軸。即，當光學濾波器的第一區(qū)域240R的相差值是α、光學濾波器的第二區(qū)域240L的相差值是β、且發(fā)射自顯示面板100的像光的波長是λ時，則α+β = λ/2，α古β，并且優(yōu)選地，包括在右眼區(qū)域300R中的補償膜360R具有相差值β和與第二區(qū)域240L的光軸垂直的光軸，包括在左眼區(qū)域300L中的補償膜360L具有相差值α和與第一區(qū)域240R的光軸垂直的光軸。同時，右眼區(qū)域300R和左眼區(qū)域300L的偏振器320R和320L具有的光傳輸軸垂 直于布置在顯不兀件130和光學濾波器200之間的第二偏振器140的光傳輸軸,但本發(fā)明并不僅限于此。圖4Α和4Β是用于解釋根據(jù)本發(fā)明的一個示例實施方案的補償通過3D眼鏡的光學濾波器的相差偏移的原理的視圖。下文中，將參照圖4Α和4Β描述根據(jù)本發(fā)明的一個示例實施方案的用于補償相差偏移的原理。具體地，圖4Α例示了右眼像光的路徑，圖4Β例示了左眼像光的路徑。例如，根據(jù)本發(fā)明的一個示例實施方案，假設從顯示面板發(fā)射的光的波長是入=56011111，光學濾波器的第一區(qū)域2401 具有15011111的相差值并且具有-45°的光軸，光學濾波器的第二區(qū)域240L具有130nm的相差值并且具有+45°的光軸。在此情況中，根據(jù)本發(fā)明的一個示例實施方案的3D眼鏡的右眼區(qū)域300R的補償膜360R具有130nm的相差值和-45°的光軸，根據(jù)本發(fā)明的一個示例實施方案的3D眼鏡的左眼區(qū)域300L的補償膜360L具有150nm的相差值和+45°的光軸。首先將描述圖4A中例示的右眼像光的路徑。光學濾波器的第一區(qū)域240R的光軸和右眼區(qū)域的補償膜360R的光軸是平行的，使得已經(jīng)穿過光學濾波器的第一區(qū)域240R的光(即，右眼像光)能夠穿過右眼區(qū)域300R的補償膜360R。同時，右眼像光在穿過光學濾波器的第一區(qū)域240R時具有150nm的相延遲，而當右眼像光穿過右眼區(qū)域300R的補償膜360R時，右眼像光具有130nm的相延遲。因此，在光學濾波器的第一區(qū)域240R產(chǎn)生的相延遲和在右眼區(qū)域300R的補償膜360R產(chǎn)生的相延遲總計280nm，這對應于λ/2。因此，最終，右眼像光具有總計λ/2的相差值(S卩，將光軸轉(zhuǎn)動90°以傳輸穿過右眼區(qū)域300R的偏振器320R)。結(jié)果，右眼像光可被投射到3D眼鏡后面的右眼。同時，光學濾波器的第二區(qū)域240L和右眼區(qū)域300R的補償膜360R具有相同量的相差值和相互垂直的光軸。因此，已經(jīng)傳輸穿過光學濾波器的第二區(qū)域240L的光(S卩，左眼像光)被抵償，從而不能穿過右眼區(qū)域300R的補償膜350R。從而，左眼像光不能到達3D眼鏡后面的右眼。左眼像光的路徑是相似的。即，光學濾波器的第二區(qū)域240L和左眼區(qū)域300L的補償膜360L具有相同的光軸，使得左眼像光能夠穿過左眼區(qū)域300L的補償膜360L，在該過程中，左眼像光經(jīng)歷兩個相延遲。因此，左眼像光的相差值總計λ/2 (S卩，光軸轉(zhuǎn)動90° )，從而，左眼像光能夠穿過左眼區(qū)域300L的偏振器320L。結(jié)果，左眼像光能夠投射到3D眼鏡后面的左眼。然而，因為已經(jīng)傳輸穿過光學濾波器的第一區(qū)域240R的右眼像光被抵償，不穿過左眼區(qū)域300L的補償膜360L，所以右眼像光不能到達左眼。按此方式，當使用根據(jù)本發(fā)明的一個示例實施方案的3D眼鏡時，盡管在光學濾波器中存在相差偏移，但左眼像光能夠傳輸至左眼區(qū)域，右眼像光能夠傳輸至右眼區(qū)域，從而實現(xiàn)了清晰的沒有串擾的立體影像。
同時，如果對于在上述相同條件下的立體顯示裝置，使用包括具有附接至右眼區(qū)域和左眼區(qū)域的相同大小的相差值的補償膜的3D眼鏡，則不能獲得串擾改善效果。例如，假設具有140nm的相差值和-45°的光軸的補償膜附接至右眼區(qū)域，以及具有140nm的相差值和+45°的光軸的補償膜附接至左眼區(qū)域。在此情況中，在右眼像光穿過光學濾波器的第一區(qū)域時，產(chǎn)生150nm的相差，最終形成的光投射到3D眼鏡。在此情況中，因為3D眼鏡的左眼區(qū)域的補償膜具有的光軸垂直于光學濾波器的第一區(qū)域，但是具有140nm的相差值，右眼像光不能在補償膜中被完全抵償，其一部分傳輸穿過補償膜。左眼像光也是如此。即，按此方式，當3D眼鏡的左眼區(qū)域和右眼區(qū)域的相差的大小相 同時，左眼像光和右眼像光不能明顯分開，使得難以實現(xiàn)清晰的立體影像?，F(xiàn)在將描述根據(jù)本發(fā)明的一個示例實施方案的立體顯示裝置。根據(jù)本發(fā)明的一個示例實施方案的立體顯示裝置包括顯示面板100、光學濾波器200、以及3D眼鏡300。在這些中，顯示面板100和3D眼鏡300與上述的相同，因此將省略對它們的詳細描述。如上所述，光學濾波器200用于調(diào)節(jié)左眼像光和右眼像光的偏振態(tài)，可不受任何限制地使用在本領(lǐng)域中通常使用的立體顯示裝置的任何光學濾波器。具體地，盡管在光學濾波器的第一區(qū)域和第二區(qū)域之間存在相差偏移，因為3D眼鏡補償了該偏移，所以相比于現(xiàn)有技術(shù)可實現(xiàn)清晰的立體影像。根據(jù)本發(fā)明的一個示例實施方案，光學濾波器200可包括襯底；形成在該襯底上的取向?qū)?，所述取向?qū)颖粓D案化以使得對應于第一區(qū)域的一個部分以及對應于第二區(qū)域的一個部分具有相互不同的取向方向；以及形成在所述取向?qū)由系囊粋€液晶層。作為襯底，例如，可使用本領(lǐng)域通常已知的塑料襯底?？捎迷诒景l(fā)明示例實施方案中的襯底可包括，例如，環(huán)烯烴聚合物襯底，諸如三乙酰纖維素、聚丙烯酸酯、聚乙烯對苯二甲酸酯、聚碳酸酯、聚乙烯、降冰片烯衍生物等，但本發(fā)明不限于此。優(yōu)選地，襯底10是不具有相差的各向同性的襯底或者僅在厚度方向具有相差值而在表面方向沒有相差。襯底210的厚度可不受具體限制，優(yōu)選地，它通常在30 μ m到100 μ m的范圍內(nèi)。取向?qū)涌杀粓D案化以形成第一區(qū)域和第二區(qū)域，但是取向?qū)硬皇芷漕愋偷木唧w限制。即，可使用摩擦取向?qū)踊蚬鈱W取向?qū)印Ｔ诖饲闆r中，考慮到制造過程的方便，優(yōu)選光學取向?qū)印D案化的取向?qū)涌赏ㄟ^如下方式制造將取向?qū)油扛驳揭r底上，在整個取向?qū)虞椪罩饕猆V偏振光以形成主要取向，然后輻照輔助UV偏振光穿過一個擋住光在第一區(qū)域傳輸?shù)难谀ひ孕纬奢o助取向。同時，對應于第一區(qū)域的部分的取向?qū)拥娜∠蚍较蚝蛯诘诙^(qū)域的部分的取向?qū)拥娜∠蚍较蚩上嗷ゴ怪?。接下來，可通過在所述圖案化的取向?qū)由贤扛惨壕Р牧喜⑵溆不?或熟化)形成液晶層。所述液晶層沿相互不同的方向固定以形成第一區(qū)域和第二區(qū)域。所述液晶層可以是λ /4相差層。如上所述，如果光學濾波器是通過執(zhí)行兩次的光輻照而形成，那么在第一區(qū)域和第二區(qū)域之間可產(chǎn)生相差偏移。然而，如果是根據(jù)本發(fā)明的示例實施方案的立體顯示裝置，則因為相差偏移被3D眼鏡補償，所以盡管在光學濾波器中存在相差偏移，也可實現(xiàn)清晰的立體影像。在一個不同的示例實施方案中，光學濾波器可具有如圖2示出的結(jié)構(gòu)，S卩，包括襯底210、第一取向?qū)?20、第二取向?qū)?30以及液晶層240。作為襯底，例如，可使用本領(lǐng)域通常已知的塑料襯底?？捎迷诒景l(fā)明示例實施方案中的襯底可包括，例如，環(huán)烯烴聚合物襯底，諸如三乙酰纖維素、聚丙烯酸酯、聚乙烯對苯二甲酸酯、聚碳酸酯、聚乙烯、降冰片烯衍生物等，但本發(fā)明不限于此。優(yōu)選地 ，襯底10是不具有相差的各向同性的襯底或者僅在厚度方向具有相差值而在表面方向沒有相差。襯底210的厚度可不受具體限制，優(yōu)選地，它通常在30 y m到IOOiim的范圍內(nèi)。第一取向?qū)?20可形成在襯底210的一個表面的整個區(qū)域上，第二取向?qū)?30可用某一圖案形成在第一取向?qū)?20的上表面上。在此情況中,第一取向?qū)?20和第二取向?qū)?30交替形成在襯底210的一個表面上。當液晶層240形成在最終的結(jié)構(gòu)上時，放置在第一取向?qū)由系囊壕?40R通過第一取向?qū)?20取向，放置在第二取向?qū)由系囊壕?40L通過第二取向?qū)?30取向。在此情況中，第一取向?qū)雍偷诙∠驅(qū)咏?jīng)歷相互不同的取向處理方法并且具有相互不同的取向處理方向。例如，當?shù)谝蝗∠驅(qū)?20是光學取向?qū)訒r，摩擦取向?qū)涌杀挥米鞯诙∠驅(qū)?，以及當?shù)谝蝗∠驅(qū)?20是摩擦取向?qū)訒r，光學取向?qū)涌捎米鞯诙∠驅(qū)?30。因為使用經(jīng)歷不同處理方法的取向?qū)?，一個取向?qū)犹幚矸椒ú挥绊懥硪粋€取向?qū)?，所以可容易形成具有相互不同的取向處理方向的取向?qū)?，而不需要?zhí)行復雜的方法諸如使用掩膜或光致抗蝕劑。例如，盡管向摩擦取向?qū)虞椪誙V偏振光，但不改變?nèi)∠驅(qū)拥娜∠蛱幚矸较颍喾吹?，對于其中光學取向?qū)颖荒Σ恋那闆r亦是如此。因此，具有相互不同的取向方向的第一取向?qū)雍偷诙∠驅(qū)涌赏ㄟ^如下方式形成涂覆一個取向?qū)樱氐谝蝗∠蚍较蚰Σ猎撊∠驅(qū)右孕纬赡Σ恋娜∠驅(qū)?，將用于光學取向?qū)拥木酆衔镆阅承╅g隔涂覆在摩擦的取向?qū)由?，在不同于第一取向方向的第二取向方向上將UV偏振光福照其上。在此情況中，第一取向?qū)?20和第二取向?qū)?30的取向處理方向可相互垂直。接下來，液晶層240形成在第一取向?qū)?20和第二取向?qū)?30上，并且包括通過第二取向?qū)尤∠虻牡谝粎^(qū)域240R和通過第一取向?qū)尤∠虻牡诙^(qū)域240L。當在取向?qū)由贤扛惨壕Р牧蠒r，液晶材料沿取向?qū)拥娜∠蛱幚矸较蛉∠颉Ｔ诖饲闆r中，因為第一取向?qū)?20和第二取向?qū)?30被形成為交替暴露,并且第一取向?qū)?20和第二取向?qū)?30的取向方向不同，因此當形成液晶層240時，液晶層240R和240L被交替形成為取向在相互不同的方向。在此情況中，根據(jù)第二取向?qū)?30的涂覆圖案確定液晶層240的圖案。即，當?shù)诙∠驅(qū)影礂l紋形狀涂覆時，液晶層240被形成為具有條紋圖案，當?shù)诙∠驅(qū)影雌灞P圖案涂覆時，液晶層240按棋盤圖案形成。液晶層240可根據(jù)其厚度而具有各種不同的相差。優(yōu)選地，液晶層240可以是入/4相差層。當液晶層240是X/4相差層時，它用于將作為線性偏振光的入射光源改變?yōu)閳A偏振光，以及將作為圓偏振光的入射光源改變?yōu)榫€性偏振光。、/4相差層的這種功能可有利地用于顯示立體影像。液晶層240可形成在光學濾波器的整個區(qū)域，使得右眼像光傳輸穿過的區(qū)域和左眼像光傳輸穿過的區(qū)域可被圖案化為具有相互垂直的取向方向。例如，取向在45°的入/4相差層可形成在右眼像光傳輸穿過的部分，取向在-45°的X/4相差層可形成在左眼像光傳輸穿過的部分。在此情況中，已經(jīng)傳輸穿過第二偏振器的線性偏振光在通過X/4相差層時被轉(zhuǎn)化為圓偏振光，右眼像光和左眼像光是具有相互相反的轉(zhuǎn)動方向的圓偏振光。即，當右眼像光是右圓偏振光時，左眼像光是左圓偏振光。圖3例示了根據(jù)本發(fā)明的一個示例實施方案的用于制造具有上述結(jié)構(gòu)的光學濾波器的方法。如圖3中所示，光學濾波器可通過如下步驟制造(1)第一取向?qū)硬牧贤扛膊襟E，(2)第一取向?qū)有纬刹襟E，(3)第二取向?qū)硬牧贤扛膊襟E，(4)第二取向?qū)有纬刹襟E，以及(5)液晶材料層形成步驟。首先，將第一取向?qū)硬牧贤扛苍谝r底的一個表面的整個區(qū)域上。在此情況中，第一取向?qū)硬牧峡梢允怯糜谀Σ寥∠驅(qū)拥木酆衔锬?，或者用于光學取向?qū)拥木酆衔锬ぁ．數(shù)谝蝗∠驅(qū)硬牧媳煌扛驳揭r底的整個表面上時，該第一取向?qū)硬牧媳蝗∠蛞孕纬傻谝蝗∠驅(qū)?。在此情況中，根據(jù)使用的第一取向?qū)硬牧?，可?zhí)行合適的取向?qū)犹幚矸椒ā?即，當?shù)谝蝗∠驅(qū)硬牧鲜怯糜谀Σ寥∠驅(qū)拥木酆衔锬r，第一取向膜通過將聚合物膜用摩擦布沿某一方向(例如，第一取向方向)摩擦形成(摩擦取向方法)，當?shù)谝蝗∠驅(qū)硬牧鲜怯糜诠鈱W取向?qū)拥木酆衔锬r，第一取向?qū)油ㄟ^沿某一方向(第一取向方向)向聚合物輻照偏振UV形成(光學取向方法)。在第一取向?qū)影瓷鲜龇绞叫纬芍?，第二取向?qū)硬牧媳煌扛苍诘谝蝗∠驅(qū)由?。在此情況中，第二取向?qū)硬牧媳煌扛惨孕纬赡骋粓D案，而不是涂覆在整個區(qū)域。例如，第二取向?qū)硬牧峡砂凑諚l紋圖案或棋盤圖案涂覆。當?shù)诙∠驅(qū)颖贿x擇性涂覆以具有某一圖案時，第一取向?qū)雍偷诙∠驅(qū)颖唤惶姹┞?。同時，可根據(jù)印刷方法涂覆第一取向?qū)雍?或第二取向?qū)?。根?jù)印刷方法的取向?qū)硬牧系耐扛驳挠欣幵谟?，可不?zhí)行復雜的工藝諸如使用掩膜或光致抗蝕劑就可將所要求的材料僅涂覆在想要的位置。此外，因為材料沒有浪費在不必要的部分，可降低制造成本，以及通過改變印刷圖案等可簡單調(diào)節(jié)希望形成的圖案的線寬度。同時，用于形成第二取向?qū)拥牟牧喜煌谟糜谛纬傻谝蝗∠驅(qū)拥牟牧稀＜?，當?shù)谝蝗∠驅(qū)邮枪鈱W取向?qū)訒r，用于摩擦取向?qū)拥木酆衔锬け挥米鞯诙∠驅(qū)?，并且當?shù)谝蝗∠驅(qū)邮悄Σ寥∠驅(qū)訒r，用于光學取向?qū)拥木酆衔锬た捎米鞯诙∠驅(qū)印５诙∠驅(qū)油ㄟ^根據(jù)第二取向?qū)拥牟牧隙ǖ暮线m方法形成。S卩，當?shù)诙∠驅(qū)硬牧鲜怯糜谀Σ寥∠驅(qū)拥木酆衔锬r，第二取向膜通過將用摩擦布沿某一方向(例如，第一取向方向)摩擦該聚合物膜形成(摩擦取向方法)，當?shù)诙∠驅(qū)硬牧鲜怯糜诠鈱W取向?qū)拥木酆衔锬r，第二取向?qū)油ㄟ^沿某一方向(第二取向方向)向聚合物輻照偏振UV形成(光學取向方法)。第二取向?qū)右圆煌诘谝蝗∠驅(qū)拥娜∠蚍较蛐纬?。?yōu)選地，第二取向?qū)颖恍纬蔀榇怪庇诘谝蝗∠驅(qū)拥娜∠蚍较?。這樣，由于第一取向?qū)雍偷诙∠驅(qū)拥娜∠蚍椒ú煌?，所以即使第一取向?qū)颖槐┞?，當處理第二取向?qū)訒r第一取向?qū)右膊皇苡绊?。從而，在形成第二取向?qū)又?，第一取向?qū)右缘谝蝗∠蚍较蛉∠?，第二取向?qū)右越惶娉霈F(xiàn)在襯底表面上的第二取向方向取向。此后，將反應式液晶材料涂覆在交替形成的第一取向?qū)雍偷诙∠驅(qū)由?，在所述反應式液晶材料上施加熱或輻照光從而以交?lián)方式形成液晶層。所述反應式液晶指的是當相鄰的液晶單體通過光或熱聚合時形成液晶聚合物的材料。選自包含有丙烯酸酯基團的液晶材料以及包含有引起反應式液晶單體聚合的反應物的液晶材料的一種或多種，可用作反應式液晶。代表性實例可以是默克(Merck)公司的RM (Reactive Mesogen)、巴斯夫(BASF)的LC242，或類似產(chǎn)品。
如上所述，根據(jù)本發(fā)明的一個示例實施方案的光學濾波器可根據(jù)一個簡單方法制造而不執(zhí)行多步驟方法或掩膜方法諸如光刻，并具有卓越的光學性能，因為取向?qū)有纬稍谝壕У恼麄€區(qū)域，而沒有其中未產(chǎn)生取向的未取向區(qū)域。另外，因為光學濾波器通過印刷方法制造，它可實現(xiàn)與顯示面板的像素的優(yōu)秀的匹配度。同時，在光學濾波器的情況中，因為具有某一厚度的第二取向?qū)有纬稍诘谝蝗∠驅(qū)由?，形成在第一取向?qū)由系囊壕拥暮穸群托纬稍诘诙∠驅(qū)由系囊壕拥暮穸炔煌?，以導致在第一區(qū)域和第二區(qū)域的相差值之間的偏移。實際上，產(chǎn)生的相差值偏移可導致無法實現(xiàn)清晰的立體影像。然而，因為根據(jù)本發(fā)明的示例實施方案的立體顯示裝置使用對該偏移進行補償?shù)?D眼鏡，可解決由相差偏移導致的串擾問題，并且可實現(xiàn)清晰的立體影像。
權(quán)利要求
1.用于立體顯示裝置使用的3D眼鏡，所述立體顯示裝置包括一個顯示面板和一個光學濾波器，所述顯示面板用于發(fā)射右眼像光和左眼像光，所述光學濾波器包括用于調(diào)節(jié)右眼像光的偏振態(tài)的第一區(qū)域和用于調(diào)節(jié)左眼像光的偏振態(tài)的第二區(qū)域，所述3D眼鏡包括 一個右眼區(qū)域，允許右眼像光穿過其中，以及一個左眼區(qū)域，允許左眼像光穿過其中；以及補償膜，布置在所述右眼區(qū)域和所述左眼區(qū)域以補償在所述光學濾波器的第一區(qū)域和第二區(qū)域之間的相差偏移， 其中設置在所述右眼區(qū)域的補償膜的相差值和設置在所述左眼區(qū)域的補償膜的相差值不同。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的眼鏡，其中當所述光學濾波器的所述第一區(qū)域的相差值是a、所述第二區(qū)域的相差值是b、且發(fā)射自所述顯示面板的像光的波長是λ時，α+β = λ/2，α Φ β，包含在所述右眼區(qū)域中的補償膜具有相差值b以及與所述第二區(qū)域的光軸垂直的光軸，包含在所述左眼區(qū)域中的補償膜具有相差a以及與所述第一區(qū)域的光軸垂直的光軸。
3.一種立體顯示裝置，包括 一個顯示面板，發(fā)射右眼像光和左眼像光； 一個光學濾波器，包括用于調(diào)節(jié)所述右眼像光的偏振態(tài)的第一區(qū)域和用于調(diào)節(jié)所述左眼像光的偏振態(tài)的第二區(qū)域；以及 3D眼鏡，包括一個右眼區(qū)域，允許右眼像光穿過其中，以及一個左眼區(qū)域，允許左眼像光穿過其中， 其中補償膜被布置在所述右眼區(qū)域和所述左眼區(qū)域以補償在所述光學濾波器的所述第一區(qū)域和所述第二區(qū)域之間的相差偏移，以及設置在所述右眼區(qū)域的補償膜的相差值和設置在所述左眼區(qū)域的補償膜的相差值不同。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的裝置，其中當所述光學濾波器的所述第一區(qū)域的相差值是a、所述第二區(qū)域的相差值是b、且發(fā)射自所述顯示面板的像光的波長是λ時，α+β = λ/2，α Φ β，包含在所述右眼區(qū)域中的補償膜具有相差值b以及與所述第二區(qū)域的光軸垂直的光軸，包含在所述左眼區(qū)域中的補償膜具有相差a以及與所述第一區(qū)域的光軸垂直的光軸。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的裝置，其中所述光學濾波器包括 一個襯底； 一個第一取向?qū)?，形成在所述襯底的整個表面上； 一個第二取向?qū)?，以某一圖案形成在所述第一取向?qū)由?；以? 液晶層，形成在所述第一取向?qū)雍退龅诙∠驅(qū)由?，并且包括通過所述第一取向?qū)尤∠虻牡谝粎^(qū)域和通過所述第二取向?qū)尤∠虻牡诙^(qū)域。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的裝置，其中所述第一取向?qū)雍退龅诙∠驅(qū)邮怯扇∠蛱幚矸椒ú煌牟牧现瞥伞?br> 7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的裝置，其中所述液晶層是1/4相差層。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的裝置，其中所述第一取向?qū)邮悄Σ寥∠驅(qū)?，所述第二取向?qū)邮枪鈱W取向?qū)印?br> 9.根據(jù)權(quán)利要求5所述的裝置，其中所述第一取向?qū)邮枪鈱W取向?qū)樱龅诙∠驅(qū)邮悄Σ寥∠驅(qū)印?br> 10.根據(jù)權(quán)利要求5所述的裝置，其中所述第一取向?qū)雍退龅诙∠驅(qū)拥娜∠蚍较蛳嗷ゴ怪薄?br> 11.根據(jù)權(quán)利要求3所述的裝置，其中所述光學濾波器包括 一個襯底； 一個取向?qū)樱纬稍谒鲆r底上并且被圖案化以使得對應于所述第一區(qū)域的一部分和對應于所述第二區(qū)域的一部分具有相互不同的取向方向；以及一個液晶層，形成在所述取向?qū)由稀?br> 12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的裝置，其中所述取向?qū)邮枪鈱W取向?qū)印?br> 13.根據(jù)權(quán)利要求11所述的裝置，其中所述液晶層是1/4相差層。
14.根據(jù)權(quán)利要求11所述的裝置，其中對應于所述第一區(qū)域的所述部分和對應于所述第二區(qū)域的所述部分具有相互垂直的取向方向。
全文摘要
提供了用于立體顯示裝置使用的3D眼鏡，所述立體顯示裝置包括一個顯示面板以及一個光學濾波器，所述顯示面板用于發(fā)射右眼像光和左眼像光，所述光學濾波器包括用于調(diào)節(jié)右眼像光的偏振態(tài)的第一區(qū)域和用于調(diào)節(jié)左眼像光的偏振態(tài)的第二區(qū)域，所述3D眼鏡包括一個右眼區(qū)域，允許右眼像光穿過其中，以及一個左眼區(qū)域，允許左眼像光穿過其中；以及補償膜，布置在所述右眼區(qū)域和所述左眼區(qū)域以補償在所述光學濾波器的第一區(qū)域和第二區(qū)域之間的相差偏移，其中設置在右眼區(qū)域的補償膜的相差值和設置在左眼區(qū)域的補償膜的相差值不同。
文檔編號G02F1/1335GK102667590SQ201080058671
公開日2012年9月12日 申請日期2010年10月15日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月22日
發(fā)明者樸文洙, 李大熙, 蔡昇訓 申請人:株式會社Lg化學