顯示裝置制造方法
【專利摘要】本申請(qǐng)涉及一種顯示裝置、視角控制膜和濾光片。例如，當(dāng)使用示例性的顯示裝置、視角控制膜或?yàn)V光片時(shí)，可以在沒(méi)有損失亮度的情況下以寬視角顯示立體影像。
【專利說(shuō)明】顯示裝置【技術(shù)領(lǐng)域】[0001]本申請(qǐng)涉及一種顯示裝置、視角控制膜和濾光片。
【背景技術(shù)】
[0002]三維影像顯示裝置是一種能夠?qū)⑷S信息傳輸給觀看者的顯示裝置。主要有兩種顯示三維圖像的方法:立體方法和自動(dòng)立體方法。所述立體方法可以分為使用偏光眼鏡的方法和使用LC快門眼鏡(LC shutter glasses)的方法,而所述自動(dòng)立體方法可以分為雙眼/多視點(diǎn)雙眼像差法、容積法和全息攝影法等等。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明旨在提供一種顯示裝置、視角控制膜和濾光片。
[0004]在一個(gè)方面中，顯示裝置可以包括顯示單元、視角控制膜和偏振控制單元。所述顯示裝置可為三維(3D)顯示裝置。所述3D裝置可以為當(dāng)觀察者佩戴用于觀看3D圖像的眼鏡(下文稱為“3D眼鏡”)時(shí)可觀察到三維圖像的裝置。在該裝置中，從顯示單元發(fā)出的信號(hào)可以按順序穿過(guò)偏振控制單元和視角控制膜，隨后傳輸給觀看者；或者按順序穿過(guò)視角控制膜和偏振控制單元，隨后傳輸給觀看者。
[0005]所述顯示單元可以包括:在驅(qū)動(dòng)狀態(tài)下用來(lái)為右眼產(chǎn)生信號(hào)(下文稱為“R信號(hào)”)的右眼信號(hào)產(chǎn)生區(qū)域(下文稱為“RS區(qū)域”)，和在驅(qū)動(dòng)狀態(tài)下用來(lái)為左眼產(chǎn)生信號(hào)(下文稱為“L信號(hào)”)的左眼信號(hào)產(chǎn)生區(qū)域(下文稱為“LS區(qū)域”)。此處所用術(shù)語(yǔ)“驅(qū)動(dòng)狀態(tài)”可指3D裝置顯示影像(例如3D影像)的狀態(tài)。
[0006]所述顯示裝置可以進(jìn)一步包括與RS和LS區(qū)域相鄰的透光控制區(qū)域(下文稱為“TC區(qū)域”)。此處所用術(shù)語(yǔ)“TC區(qū)域”可指為了阻擋入射到該區(qū)域的光而形成的區(qū)域或者吸收部分入射到該區(qū)域的光而其余的光穿過(guò)該區(qū)域而形成的區(qū)域。例如，所述TC區(qū)域可以為具有入射光的透射比(即，透光率)在0%至20%、0%至15%、0%至10%或者0%至5%的范圍內(nèi)的區(qū)域。
[0007]術(shù)語(yǔ)“與RS和LS區(qū)域相鄰的TC區(qū)域”可指TC區(qū)域存在于如下位置:在落入視角范圍內(nèi)的至少一個(gè)角度下觀看影像時(shí)，在從RS區(qū)域和/或LS區(qū)域產(chǎn)生的R信號(hào)和/或L信號(hào)向偏振控制單元傳輸?shù)倪^(guò)程中，R信號(hào)和/或L信號(hào)中的至少一部分入射至TC區(qū)域，以用TC域區(qū)阻擋信號(hào)或者使部分信號(hào)穿過(guò)TC區(qū)域，而后被傳輸至偏振控制單元。
[0008]術(shù)語(yǔ)“視角”可指一個(gè)角度范圍，在該角度范圍內(nèi)從LS區(qū)域產(chǎn)生的L信號(hào)可以穿過(guò)偏振控制單元的左眼信號(hào)偏振控制區(qū)域(下文稱為“LG區(qū)域”)，但不會(huì)穿過(guò)用于右眼的信號(hào)偏振控制區(qū)域(下文稱為“RG區(qū)域”)，然后被傳輸至觀看者；或者在該角度范圍內(nèi)從RS區(qū)域產(chǎn)生的R信號(hào)可以穿偏振控制單元的RG區(qū)域而不會(huì)穿過(guò)LG區(qū)域，然后被傳輸至觀看者。在超過(guò)所述視角的角度時(shí)，可能發(fā)生其中L信號(hào)穿過(guò)RG區(qū)域或者R信號(hào)穿過(guò)LG區(qū)域，然后被傳輸至觀看者的串?dāng)_現(xiàn)象，使影像質(zhì)量降低。
[0009]在一個(gè)實(shí)施方式中，與RS和LS區(qū)域相鄰的TC區(qū)域可以置于RS和LS區(qū)域之間。在TC區(qū)域置于RS和LS區(qū)域之間的情況中，RS、TC和LS區(qū)域順序地設(shè)置在同一平面上，或者TC區(qū)域可以設(shè)置在具有RS區(qū)域和LS區(qū)域的平面的頂面或底面上。在TC區(qū)域被設(shè)置在具有RS區(qū)域和LS區(qū)域的平面的頂面或底面上的情況下，當(dāng)從正面觀看所述裝置時(shí)，TC區(qū)域可與RS區(qū)域和/或LS區(qū)域中的至少一部分重疊。
[0010]所述偏振控制單元可以包括RG和LG區(qū)域。例如，RG區(qū)域可位于在驅(qū)動(dòng)狀態(tài)下在顯示單元中產(chǎn)生的R信號(hào)可以入射到其中的位置。此外，LG區(qū)域可位于在驅(qū)動(dòng)狀態(tài)下在顯示單元中產(chǎn)生的L信號(hào)可以入射到其中的位置。
[0011 ] 視角控制膜可以存在于顯示單元和偏振控制單元之間，或者存在于與顯示單元相對(duì)的偏振控制單元上。因此，顯示裝置可以按順序包括顯示單元、視角控制膜和偏振控制單元；或者按順序包括顯示單元、偏振控制單元和視角控制膜。
[0012]在視角控制膜中形成TC區(qū)域。在本說(shuō)明書(shū)中，為方便起見(jiàn)，將在顯示單元中包含的TC區(qū)域稱為TCl區(qū)域，而將在視角控制膜中包含的TC區(qū)域稱為TC2區(qū)域。
[0013]視角控制膜可以包含在顯示裝置中，從而使得TC2區(qū)域與偏振控制單元的RG和LG區(qū)域相鄰。與RG和LG區(qū)域相鄰的TC2區(qū)域可以指以如下方式設(shè)置的TC2區(qū)域:在落入視角范圍內(nèi)的至少一個(gè)角度下觀看圖像時(shí)，在信號(hào)入射到RG區(qū)域和/或LG區(qū)域之前，或信號(hào)穿過(guò)RG區(qū)域和/或LG區(qū)域之后，傳輸給顯示單元的部分R信號(hào)和/或L信號(hào)入射到TC2區(qū)域，因此入射信號(hào)可被TC2區(qū)域阻擋或者只有部分的入射信號(hào)可以透射穿過(guò)TC2區(qū)域。
[0014]在一個(gè)實(shí)施方式中，視角控制膜可以如下設(shè)置:當(dāng)從正面觀察顯示裝置時(shí)，與RG和LG區(qū)域相鄰的TC2區(qū)域設(shè)置于RG和LG區(qū)域之間。例如，當(dāng)從正面觀察顯示裝置時(shí)，TC2區(qū)域可以與RG或LG區(qū)域中的至少一部分重疊。
[0015]圖1和圖2示意性地顯示了說(shuō)明性的3D裝置。在圖1中，視角控制膜104被置于顯示單元103和偏振控制單元105之間，并且在圖2中，視角控制膜104置于偏振控制單元105的外側(cè)。在圖1或圖2中所展示的說(shuō)明性的3D裝置可以包括顯示單元103、視角控制膜104和偏振控制單元105。如果需要，顯示裝置可以進(jìn)一步包括光源101、第一偏振板1021和第二偏振板1022。
[0016]例如，作為光源101，可以使用通常用于顯示裝置(例如液晶顯示器(IXD))中的直接型或邊緣型背光單元(BLU)。除此之外，作為光源101，可以使用各種裝置。
[0017]第一偏振板1021可置于光源101和顯示單元103之間。通過(guò)上述安排，從光源101發(fā)射的光可以穿過(guò)該第一偏振板1021，然后入射到顯示單元103上。第一偏振板1021可為具有透光軸和與該透光軸垂直的吸光軸的光學(xué)單元。當(dāng)光入射到第一偏振板1021時(shí)，在入射光中，只有偏振軸平行于第一偏振板1021的透光軸的光可以透射穿過(guò)。
[0018]顯示單元103可以包括在驅(qū)動(dòng)狀態(tài)下能夠產(chǎn)生L信號(hào)的LS區(qū)域，以及能夠產(chǎn)生R信號(hào)的RS區(qū)域。
[0019]在一個(gè)實(shí)施方式中，顯示單元103可為透射型液晶面板，其包括插在兩片基板之間的液晶層。例如，所述液晶面板可以包括自光源101 —側(cè)順序地設(shè)置的第一基板、像素電極、第一取向?qū)印⒁壕?、第二取向?qū)印⒐灿秒姌O和第二基板。例如，在第一基板中，可以形成包含作為與透明像素電極電連接的驅(qū)動(dòng)單元的薄膜晶體管(TFT)的有源驅(qū)動(dòng)電路和連接。所述像素電極包括金屬氧化物(如氧化銦錫(ITO))，并因而可以作為在每個(gè)像素中的電極。另外，例如，第一和第二取向?qū)涌梢云鸬饺∠蛞壕拥囊壕У淖饔谩＠?，所述液晶層可以包括垂直取?VA)、扭轉(zhuǎn)向列(TN)、超扭轉(zhuǎn)向列(STN)或面內(nèi)切換(IPS)模式的液晶。所述液晶層可根據(jù)驅(qū)動(dòng)電路施加的電壓使每個(gè)像素透射穿過(guò)或阻斷從光源101發(fā)射的光。共用電極可以起共用對(duì)電極的作用。
[0020]在顯示單元103中，可以形成包括作為能夠在驅(qū)動(dòng)狀態(tài)下形成L或R信號(hào)的區(qū)域的至少一個(gè)像素的LS和RS區(qū)域。例如在液晶面板中，至少一個(gè)單位像素(包括封裝在第一取向?qū)雍偷诙∠驅(qū)又g的液晶)可以形成LS區(qū)域或RS區(qū)域。所述LS和RS區(qū)域可以按列和/或行的方向進(jìn)行排列。
[0021]圖3和4示意性地顯示RS和LS區(qū)域的排列。當(dāng)從正面觀察顯示裝置時(shí)，圖3和4示意性地顯示RS和LS區(qū)域的排列。在一個(gè)實(shí)施方式中，如圖3所示，RS和LS區(qū)域可以具有在相同方向(例如，在長(zhǎng)度方向上)上延伸的條紋形狀，并且彼此緊鄰并交替設(shè)置。在另一個(gè)實(shí)施例中，如圖4所示，RS和LS區(qū)域可以彼此緊鄰并交替設(shè)置成格子圖案。然而，RS和LS區(qū)域的排列并不限于在圖3和4所示的排列，并且可應(yīng)用各種設(shè)計(jì)。例如，通過(guò)響應(yīng)在驅(qū)動(dòng)狀態(tài)下的信號(hào)驅(qū)動(dòng)各自區(qū)域的像素，顯示單元103可產(chǎn)生信號(hào)，包括R信號(hào)和L信號(hào)。
[0022]例如，參照?qǐng)D1和圖2，當(dāng)從光源101發(fā)射的光入射到第一偏振板1021時(shí)，則只有被偏振而與第一偏振板1021的透光軸平行的光可以穿過(guò)。已經(jīng)透射的光入射到顯示單元103，并且入射到顯示單元103并隨后透射穿過(guò)RS區(qū)域的光可轉(zhuǎn)變成R信號(hào)，而入射到顯示單元103并隨后透射穿過(guò)LS區(qū)域的光可轉(zhuǎn)變成L信號(hào)。
[0023]顯示單元103可以包括TCl區(qū)域。TCl區(qū)域可與RS和LS區(qū)域相鄰。在圖1和圖2中，TCl區(qū)域被設(shè)置在顯示單元103中形成的具有RS和LS區(qū)域的平面的頂面上，而且當(dāng)從正面觀察時(shí)，TCl區(qū)域與RS和LS區(qū)域之間的部分RS和LS區(qū)域重疊。然而，TCl區(qū)域位置并不限于圖1和圖2中的排列。例如，TCl區(qū)域可被設(shè)置在具有RS和LS區(qū)域的平面的底面上，或者設(shè)置在具有RS和LS區(qū)域的平面的同一平面上。圖5顯示了在考慮到TCl區(qū)域的存在的情況下的圖3中LS和RS區(qū)域的排列，并且圖6顯示了在考慮到TCl區(qū)域的存在的情況下的圖4中LS和RS區(qū)域的排列。
[0024]例如，結(jié)合將在如下所述的視角控制膜的TC2區(qū)域，TCl區(qū)域可以起到在不損失亮度的情況下以寬視角觀看顯示裝置的圖像的作用。
[0025]例如，TCl區(qū)域可為黑色矩陣。例如，當(dāng)顯示單元103為透射型液晶面板時(shí)，如上所述TCl區(qū)域可為包含在彩色濾光片中的黑色矩陣，該彩色濾光片一般是存在于通常包含在液晶面板中的第二基板中。在一個(gè)實(shí)施方式中，TCl區(qū)域可為包含鉻、鉻與鉻氧化物的雙層(Cr/CrOx的雙層)、炭黑、含有顏料(例如碳顏料)的樹(shù)脂層或石墨。通過(guò)使用上述材料形成TCl區(qū)域的方法沒(méi)有特別限制。例如，TCl區(qū)域可以通過(guò)作為傳統(tǒng)的形成黑色矩陣的方法，例如光刻法或剝離法(lift-off method),形成。
[0026]例如，與第一偏振板1021 —樣,第二偏振板1022可以為具有透光軸和與該透光軸垂直的吸光軸的光學(xué)單元，并且如果光入射到第二偏振板1022時(shí)，則可以僅僅透射穿過(guò)其偏振軸平行于透光軸方向的信號(hào)。例如，如圖1和2中所示，第二偏振板1022可以設(shè)置在顯示單元103和偏振控制單元105之間。包括在顯示裝置中的第一和第二偏振板1021和1022可以設(shè)置成使其吸光軸互相垂直。第一和第二偏振板1021和1022的吸光軸也可以互相垂直。此處，“垂直”可指基本上互相垂直，并且例如可以包括在±15度、±10度或±5度內(nèi)的誤差。[0027]包含在偏振控制單元105中的RG和LG區(qū)域?yàn)槟軌蚍謩e控制R和L信號(hào)的偏振狀態(tài)的區(qū)域。在一個(gè)實(shí)施方式中，在RG和LG區(qū)域彼此有不同偏振狀態(tài)的條件下，RG區(qū)域和LG區(qū)域可以為起到從顯示裝置輸出具有不同偏振狀態(tài)的R和L信號(hào)的作用的區(qū)域。
[0028]在一個(gè)實(shí)施方式中，RG區(qū)域可以設(shè)置為使得在驅(qū)動(dòng)狀態(tài)下從RS區(qū)域產(chǎn)生并傳送的R信號(hào)可以被入射至RG區(qū)域，并且LG區(qū)域可以設(shè)置為使得在驅(qū)動(dòng)狀態(tài)下從LS區(qū)域產(chǎn)生并傳送的L信號(hào)可以被入射至LG區(qū)域。例如，盡管RG和LG區(qū)域可以分別具有與RS和LS區(qū)域相似的尺寸，并且從正面觀察顯示裝置時(shí)其是重疊的，但是只要RG和LG區(qū)域被置于適當(dāng)位置以具有如下尺寸，即從RS區(qū)域中產(chǎn)生的R信號(hào)可以入射到RG區(qū)域中并且從LS區(qū)域中產(chǎn)生的L信號(hào)可以入射到LG區(qū)域中，那么RG和LG區(qū)域不必具有與RS和LS區(qū)域相似的尺寸或者不用與RS和LS區(qū)域重疊。
[0029]例如，對(duì)應(yīng)于顯示單元的RS和LS區(qū)域的排列，RG和LG區(qū)域可以形成為在相同方向上延伸的條紋形狀，例如，在縱向方向上，彼此緊鄰且交替設(shè)置，或者形成格子圖案并彼此緊鄰并交替設(shè)置。例如，當(dāng)如圖3所示排列RS和LS區(qū)域的情況下，RG和LG區(qū)域可以排列為如圖7所示的相同形狀，并且當(dāng)如圖4所示排列RS和LS區(qū)域的情況下，RG和LG區(qū)域可以排列為如圖8所示的相同形狀。
[0030]分別透射穿過(guò)RG和LG區(qū)域的R和L信號(hào)可為基本上互相垂直的方向上線性偏振的信號(hào)。在另一個(gè)實(shí)施方式中，分別透射穿過(guò)RG和LG區(qū)域的R和L信號(hào)中的一個(gè)信號(hào)可為左旋圓偏振信號(hào)，而另一信號(hào)可為右旋圓偏振信號(hào)。為此目的，在LG和RG區(qū)域中的至少一個(gè)區(qū)域可以包括相位延遲層。
[0031]例如，為了產(chǎn)生左旋和右旋圓偏振信號(hào)，RG和LG區(qū)域都包含相位延遲層，并且包含在RG區(qū)域中的相位延遲層和包含在LG區(qū)域中的相位延遲層可以為1/4波長(zhǎng)。為了形成旋轉(zhuǎn)方向彼此相反的圓偏振光，設(shè)置在RG區(qū)域中的1/4波長(zhǎng)層的光軸可以不同于設(shè)置在LG區(qū)域中的1/4波長(zhǎng)層的光軸。在一個(gè)實(shí)施方式中，RG區(qū)域可以包括具有在第一方向上的光軸的1/4波長(zhǎng)層，而LG區(qū)域可以包括具有在不同于第一方向的第二方向上的光軸的1/4波長(zhǎng)層。此處所用術(shù)語(yǔ)“η波長(zhǎng)層”可指能夠使入射光相位延遲η倍其波長(zhǎng)的相位延遲單元。在此，η可為1/2、1/4或3/4。此外，此處所用術(shù)語(yǔ)“光軸”可指當(dāng)入射光透射穿過(guò)相應(yīng)區(qū)域時(shí)的快軸或慢軸，且例如可為慢軸。
[0032]RG和LG區(qū)域的實(shí)施方式不限于上述。例如，在RG和LG區(qū)域中的一個(gè)區(qū)域包括3/4波長(zhǎng)層而另一個(gè)區(qū)域包含1/4波長(zhǎng)層的情況下，也可產(chǎn)生右旋圓偏振光和左旋圓偏振光。
[0033]在另一個(gè)實(shí)施方式中，RG和LG區(qū)域中的一個(gè)區(qū)域可為1/2波長(zhǎng)層而另一個(gè)區(qū)域可為光學(xué)各向同性區(qū)域。在這種情況下，分別透射穿過(guò)RG和LG區(qū)域的R和L信號(hào)可以以具有彼此基本垂直的偏振軸的線性偏振光的形式從3D裝置輸出。
[0034]示例性的偏振控制單元可以進(jìn)一步包括基層。在這種情況下，例如1/4、3/4或1/2波長(zhǎng)層的相位延遲層或光學(xué)各向同性區(qū)域可被形成在基板上。例如，偏振控制單元可以被包含在裝置中使得相位延遲層設(shè)置在顯示單元一側(cè)且基層設(shè)置在觀看者一側(cè)。
[0035]另外，作為基層，可以使用通常用于制備光學(xué)元件的玻璃基層或塑料基層。
[0036]作為所述塑料基層，可以使用纖維素基層，包括三乙酰纖維素(TAC)或二乙酰纖維素(DAC);環(huán)烯烴聚合物(COP)基層，包括降冰片烯衍生物；丙烯酸系基層，包括聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA);聚碳酸酯(PC)基層；聚烯烴基層，如聚乙烯(PE)或聚丙烯(PP);聚乙烯醇(PVA)基層；聚醚砜(PES)基層；聚醚醚酮(PEEK)基層；聚醚酰亞胺(PEI)基層；聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)基層；聚酯基層，包括聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯(PET);聚酰亞胺(PI)基層；聚砜(PSF)基層；或氟樹(shù)脂基層，包括無(wú)定形氟樹(shù)脂。在一個(gè)實(shí)施方式中，可使用例如TAC
基層的纖維素基層。
[0037]所述基層可以為單層或多層結(jié)構(gòu)，但為了提供更薄單元，可以為單層結(jié)構(gòu)。基層的厚度沒(méi)有特別限制，并且可以根據(jù)其應(yīng)用進(jìn)行適當(dāng)控制。
[0038]在一個(gè)實(shí)施方式中，能夠在基層上形成的相位延遲層可以包括形成在基層上的取向?qū)右约靶纬稍谌∠驅(qū)由系囊壕印＠?，液晶層可?/4、3/4或1/2波長(zhǎng)層，而在液晶層下的取向?qū)涌蔀榭刂撇ㄩL(zhǎng)層的光軸的層。作為取向?qū)?，可使用在本領(lǐng)域中已知的常規(guī)取向?qū)印＠?，所述取向?qū)涌梢詾橥ㄟ^(guò)順?lè)串悩?gòu)化反應(yīng)、弗里斯重排或二聚作用確定取向的光取向?qū)?，其由線性偏振光照射所誘發(fā)并且能夠根據(jù)確定的取向誘發(fā)取向至相鄰液晶層中；聚合物層，如摩擦處理的聚酰亞胺層；由印記法(如納米印記法)形成的取向?qū)?；或通過(guò)圖形化多個(gè)溝槽形成的樹(shù)脂層。[0039]例如，液晶層可為可光交聯(lián)或可光聚合的液晶化合物的光交聯(lián)層或光聚合層。在本領(lǐng)域中，具有上述性質(zhì)的各種液晶化合物均為已知的，例如，由Merk公司生產(chǎn)的反應(yīng)性液晶(Reactive Mesogen, RM)或由 BASF 公司生產(chǎn)的 LG242。
[0040]制備偏振控制單元的方法沒(méi)有特別限制。在本領(lǐng)域中，制備偏振控制單元的各種方法是已知的，任何已知的方法均可使用。
[0041]例如，視角控制膜104可以為具有透明區(qū)域和TC2區(qū)域的膜。因此，從膜的一側(cè)入射的光中，入射到透明區(qū)域的光可以穿過(guò)膜，而入射到TC2區(qū)域的光可以由TC2區(qū)域阻擋或者部分光可以透過(guò)。圖9顯示了從一側(cè)觀察的視角控制膜，在此透明區(qū)域由P表示。在視角控制膜中，例如，當(dāng)從正面觀察時(shí)，透明區(qū)域P和TC2區(qū)域可以在相同方向上延伸形成為如圖10所示的條帶形狀并緊鄰且交替設(shè)置，或者形成為如圖11中所示的格子圖案并緊鄰且交替設(shè)置。
[0042]視角控制膜可以設(shè)置在偏振控制單元105和顯示單元103之間，或偏振控制單元105的外側(cè)。視角控制膜可以設(shè)置為使TC2區(qū)域與LG和RG區(qū)域相鄰。例如，視角控制膜可以設(shè)置為:在視角內(nèi)的一個(gè)角度觀察時(shí)，在入射到LG和/或RG區(qū)域之前，或透射穿過(guò)LG和/或RG區(qū)域之后，從顯示單元103輸出的至少一部分R和/或L信號(hào)可以入射到TC2區(qū)域。
[0043]例如，視角控制膜可以設(shè)置為:當(dāng)從正面觀察時(shí)，TC2區(qū)域可以與LG和/或RG區(qū)域的至少一部分在LG和RG區(qū)域之間的邊界上重疊。圖12顯示了在考慮到視角控制膜的TC2區(qū)域存在的情況下圖7的LG和RG區(qū)域的排列，并且圖13顯示了在考慮到視角控制膜的TC2區(qū)域存在的情況下圖8的LG和RG區(qū)域的排列。
[0044]在一個(gè)實(shí)施方式中，TCl區(qū)域和TC2區(qū)域可滿足下列式I。在滿足下列式I的范圍內(nèi)，可以適當(dāng)確保顯示裝置的亮度特性及視角。
[0045][式I]
[0046]^XH1 ^ H2 ^ 2XH1
[0047]在式I中，H1和H2分別是TCl和TC2區(qū)域的寬度。[0048]“氏”和“H2”的具體范圍可以根據(jù)顯示裝置的規(guī)格考慮滿足式I的范圍進(jìn)行適當(dāng)?shù)剡x擇，并且其具體數(shù)值沒(méi)有特別限制。例如，H2可以在大于O至ΙΟΟΟμπι的范圍內(nèi)。例如，H2 的下限可以為 20、25、30、35、40、45、50、55、60、65、70、75 或80μπι。另外，例如H2 的上限可以為 900、800、700、600、500、400、300、290、280、270、260、250、240、230、220、210 或 200 μ m。
在上限和下限的上述范圍內(nèi)，H2的范圍可以通過(guò)選擇和組合各種值來(lái)限定。
[0049]例如，“H/’可以根據(jù)式I和H2的值進(jìn)行選擇，并且在另一個(gè)實(shí)施例中，可以具有與包括在常規(guī)3D裝置中的黑色矩陣相似的值。
[0050]例如，顯示裝置可以具有從正面觀察的60、65或70%以上的相對(duì)亮度。術(shù)語(yǔ)“相對(duì)亮度”可指具有TCl區(qū)域和視角控制膜的顯示裝置的亮度(It)與沒(méi)有TCl區(qū)域也沒(méi)有視角控制膜的顯示裝置的亮度(10)的比(IT/IQ)。
[0051]例如，在顯示裝置中，視角控制膜可以設(shè)置為使?jié)M足式2的角度“ Θ /以及滿足式3的角度“ Θ J的最大值都為3度以上、5度以上、8度以上、8.5度以上、9度以上、9.5度以上、10度以上、10.5度以上、11度以上、11.5度以上、12度以上、12.5度以上、13度以上、
13.5度以上、14度以上、14.5度以上或15度以上。
[0052][式2]
[0053]tan Θ y=(氏+2}0 /2T
[0054][式3]
[0055]tan Θ L= (1^+21^-250 /2T
[0056]式2和式3中，H1是TCl區(qū)域的寬度，H2是TC2區(qū)域的寬度，T是顯示單元的TCl區(qū)域和視角控制膜的TC2區(qū)域之間的距離，以及y是從相對(duì)于TCl區(qū)域表面的TCl區(qū)域?qū)挾鹊钠椒志€的假想法線與TC2區(qū)域的交點(diǎn)到TC2區(qū)域所在部分的距離。
[0057]參照?qǐng)D14和15，將進(jìn)一步說(shuō)明式2和式3。
[0058]考慮術(shù)語(yǔ)“視角”指的是其中L信號(hào)可穿過(guò)LG區(qū)域但無(wú)法穿過(guò)RG區(qū)域，然后傳送至觀看者的角度范圍，或者其中R信號(hào)可穿過(guò)RG區(qū)域但無(wú)法穿過(guò)LG區(qū)域，然后傳送至觀看者的角度范圍，上述視角在圖14和15中分別表示為“ Θ/’和“ Θ J。
[0059]如圖14和15中所示，視角可根據(jù)從TCl區(qū)域到TC2區(qū)域的距離“T”以及TCl和TC2區(qū)域的寬度來(lái)決定。例如，距離T可以為從面向偏振控制單元105的TCl區(qū)域的表面到面向顯示單元103的TC2區(qū)域的表面的距離。
[0060]距離“T”可根據(jù)顯示裝置的規(guī)格決定，而沒(méi)有特別限制。例如，距離T可為5mm以下，或從大約0.5mm至5mm。
[0061]參照?qǐng)D14和15，可以看出在距離T彼此相同的情況下，視角“ Θ/’和“ Θ J可由TCl和TC2區(qū)域的寬度H1和H2以及相對(duì)位置來(lái)決定。
[0062]參照?qǐng)D14和15，可以看出在可以形成視角“ Θ/’使得tan Θ ?的值等于TCl區(qū)域?qū)挾菻1的一半與從相對(duì)于TCl區(qū)域表面或顯示單元103的平分TCl區(qū)域?qū)挾鹊木€的假想法線C與TC2區(qū)域的交點(diǎn)到TC2區(qū)域所在部分的距離I的總和(H/2+y)再除以距離“T”得到的值。此外，還可以看出可以形成視角“ Θ J使得tan Θ L的值等于TCl區(qū)域?qū)挾鹊腍1的一半與TC2區(qū)域?qū)挾鹊腍2減掉從相對(duì)于TCl區(qū)域表面或顯示單元103的平分TCl區(qū)域?qū)挾鹊木€的假想法線C與TC2區(qū)域的交點(diǎn)到TC2區(qū)域所在部分的距離y的總和0^/2+? - y)再除以距離“T”的值。[0063]在包括TCl和TC2區(qū)域的顯示裝置中，可以適當(dāng)控制TCl和TC2區(qū)域的尺寸(例如寬度)和TCl和TC2區(qū)域的相對(duì)位置，從而當(dāng)觀看3D圖像時(shí)確保寬視角和優(yōu)異的亮度性能。
[0064]示意性的顯示裝置從正面觀看可具有60%以上、65%以上或70%以上的相對(duì)亮度，并且滿足式2的角度“ Θ/的最大值以及滿足式3的角度“ Θ J的最大值均可以為3度以上、5度以上、7度以上、8.5度以上、9度以上、9.5度以上、10度以上、10.5度以上、11度以上、11.5度以上、12度以上、12.5度以上、13度以上、13.5度以上、14度以上、14.5度以上、或15度以上。
[0065]根據(jù)另一個(gè)方面，提供了視角控制膜，例如用于上述顯示裝置中的用于控制視角的膜。關(guān)于視角控制膜的詳細(xì)說(shuō)明可以同上。例如，如圖9中所示，視角控制膜可以包括透明區(qū)域P和TC2區(qū)域，當(dāng)從正面觀察膜時(shí)，其可以形成為如圖10所示的在相同方向上延伸的條帶形狀并緊鄰且交替設(shè)置，或者形成為如圖11中所示的格子圖案并緊鄰且交替設(shè)置。
[0066]視角控制膜可以包括透明基層和在基層上形成的光阻隔或吸收?qǐng)D案。圖16顯示了示意性的視角控制膜900，其包括透明基層1601和光阻隔或吸收?qǐng)D案1602。TC2區(qū)域可以通過(guò)光阻隔或吸收?qǐng)D案1602形成，并且沒(méi)有形成圖案1602的部分可以起到透明區(qū)域P的作用。
[0067]例如，所述光阻隔或吸收?qǐng)D案可以通過(guò)使用光阻隔或吸收墨水形成。例如，考慮到TC2區(qū)域的預(yù)期形狀、圖案和位置，可以通過(guò)將光阻隔或吸收墨水印刷在透明基層上的方法形成光阻隔或吸收?qǐng)D案。
[0068]例如，所述墨水可以為已知的光阻隔或吸收墨水而無(wú)限制。所述墨水的例子包括無(wú)機(jī)顏料，如炭黑、石墨或鐵氧化物，或者有機(jī)顏料，如偶氮類顏料或酞菁類顏料。所述墨水可以與適當(dāng)?shù)恼澈蟿┖?或溶劑混合以用于印刷工藝。例如，TC2區(qū)域的透光率可以通過(guò)控制顏料的混合量或種類來(lái)控制。另外，光阻隔或吸收?qǐng)D案可以為包含鉻、鉻與鉻氧化物的雙層(Cr/CrOx的雙層)、炭黑、含有顏料(例如碳顏料)的樹(shù)脂層或石墨的圖案。
[0069]形成所述光阻隔或吸收?qǐng)D案的印刷方法可以為但不限于:印刷型方法，如絲網(wǎng)印刷或凹版印刷；選擇性噴射型方法，如噴墨印刷或納米壓印法。例如，所述光阻隔或吸收?qǐng)D案也可以通過(guò)形成黑色矩陣的常規(guī)方法形成。例如，光阻隔或吸收?qǐng)D案可以通過(guò)光刻法或剝離法(lift-off method)在透明基層上形成。
[0070]例如，透明基層可以為在偏振控制單元中用作基層的玻璃或塑料基層。例如，透明基層可以具有相對(duì)于具有550nm波長(zhǎng)的光的50nm以下的面內(nèi)相位延遲，和在厚度方向上的200nm以下的相位延遲。在上述范圍內(nèi)，可以改善圖像質(zhì)量。
[0071]在此，上述面內(nèi)相位延遲可以是通過(guò)式4計(jì)算的值，而厚度方向上的相位延遲可以是通過(guò)式5計(jì)算的值。
[0072][式4]
[0073]RI=dX (Nx-Ny)
[0074][式5]
[0075]RT=dX (Nz-Ny)
[0076]在式4和5中，RI為面內(nèi)相位延遲，RT為厚度方向上的相位延遲，d為透明基層的厚度，而Nx、Ny和Nz分別為相對(duì)于550nm波長(zhǎng)的光在透明基層的x、y和z方向上的折射率。[0077]在此，X軸可以指透明基層平面上一個(gè)方向，y軸可以指透明基層平面上與X軸垂直的方向，而Z軸可以指由X和y軸形成的平面的法線的方向，例如透明基層的厚度方向。在一個(gè)實(shí)施例中，X軸可以為平行于透明基層慢軸的方向，而y軸可以為平行于透明基層快軸的方向。
[0078]在另一個(gè)方面中，提供了一種濾光片，例如用于3D顯示裝置的濾光片。示意性的濾光片可以包括偏振控制單元，和置于偏振控制單元一個(gè)表面上的視角控制膜。例如，濾光片可以包括含有為了將入射光分成至少兩種具有不同偏振狀態(tài)的光的第一和第二區(qū)域的偏振控制單元，和置于偏振控制單元一個(gè)表面上的視角控制膜，其包括透明區(qū)域和TC2區(qū)域。
[0079]關(guān)于偏振控制單元和視角控制膜的詳細(xì)說(shuō)明可以與上述相同。在此情況中，偏振控制單元的第一和第二區(qū)域之一可以為RG區(qū)域，而另一個(gè)可以為L(zhǎng)G區(qū)域。RG和LG區(qū)域如上所述。因此，當(dāng)從正面觀看時(shí)，第一和第二區(qū)域可以形成為如圖7所示的在相同方向上延伸的條帶形狀并緊鄰且交替設(shè)置，或者形成為如圖8中所示的格子圖案并緊鄰且交替設(shè)置。
[0080]另外，例如，視角控制膜可以設(shè)置于偏振控制單元的一個(gè)表面上，使得從正面觀察濾光片時(shí)，TC2區(qū)域設(shè)置在第一和第二區(qū)域的邊界上，并且與第一和/或第二區(qū)域的一部分重疊，如圖12和13所示。
[0081]有益效果
[0082]例如，根據(jù)一個(gè)示例性的顯示裝置中，可以在沒(méi)有損失亮度的情況下以寬視角顯示立體影像。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0083]圖1和圖2顯示了示意性的顯示裝置；
[0084]圖3和圖4為L(zhǎng)S和RS區(qū)域的示意性排列的示意圖；
[0085]圖5和圖6為L(zhǎng)S、RS及TCl區(qū)域的示意性排列的示意圖；
[0086]圖7和圖8為L(zhǎng)G及RG區(qū)域的示意性排列的示意圖；
[0087]圖9顯示了示意性的視角控制膜；
[0088]圖10和圖11顯示了視角控制膜的透明區(qū)域和TC2區(qū)域的示意性排列；
[0089]圖12和圖13為L(zhǎng)G、RG及TC2區(qū)域不意性排列的不意圖；
[0090]圖14和圖15示例性地顯示了顯示裝置的視角；
[0091]圖16顯示了示意性視角控制膜；
[0092]圖17為確定透明基層的X、y和z軸的不意圖；和
[0093]圖18顯示了示意性濾光片。
[0094]附圖標(biāo)記說(shuō)明
[0095]101:光源
[0096]1021、1022:偏振板
[0097]103:顯示單元
[0098]104,900:視角控制膜
[0099]TC1、TC2:透光控制區(qū)域[0100]105:偏振控制單元
[0101]LS或RS:左眼或右眼信號(hào)產(chǎn)生區(qū)域
[0102]LG或RG:左眼或右眼信號(hào)的偏振控制區(qū)域
[0103]P:透明區(qū)域
[0104]H1 =TCl 的寬度
[0105]H2:TC2 的寬度
[0106]T:TC1 至 TC2 的距離
[0107]C:相對(duì)于TCl區(qū)域表面或圖像產(chǎn)生區(qū)域的TCl區(qū)域?qū)挾鹊钠椒志€的假想法線
[0108]y:從假想法線“C”與TCl區(qū)域的交點(diǎn)到TCl區(qū)域所在的點(diǎn)的距離
[0109]θ。θ?:視角
[0110]1061、100:透明基層
[0111]1062:光阻隔或吸收?qǐng)D案
【具體實(shí)施方式】
[0112]在下文中，將參考實(shí)施例和對(duì)比實(shí)施例詳細(xì)說(shuō)明顯示裝置。然而所述顯示裝置并不局限于此。
[0113]實(shí)施例1至4`[0114]所述裝置被設(shè)置為具有圖1所示結(jié)構(gòu)并且包括透射型液晶面板作為顯示單元103。作為液晶面板，采用如下形成的面板:RS和LS區(qū)域被設(shè)置為如圖3所示，而TCl區(qū)域由液晶面板中彩色濾光片的黑色矩陣形成，而且如圖5所示，TCl區(qū)域與RS和LS區(qū)域之間的部分RS和LS區(qū)域重疊。TCl區(qū)域形成為使得TCl區(qū)域和RS區(qū)域重疊的范圍與TCl區(qū)域和LS區(qū)域重疊的范圍相同。另外，偏振控制單元105的RG和LG區(qū)域按照?qǐng)D7中所示設(shè)置。作為視角控制膜104，使用通過(guò)將光阻隔墨水印刷在作為透明基層的具有IOnm以下的面內(nèi)相位延遲和厚度方向上50nm以下的相位延遲的三乙酰纖維素(TAC)膜的表面上以形成如圖10中所示的TC2區(qū)域而形成的膜，然后將其置于偏振控制單元105和第二偏振板1022之間，如圖1中所示。在此，視角控制膜104的TC2區(qū)域被形成為與RG和LG區(qū)域之間的部分RG和LG區(qū)域重疊，如圖12所示，并且TC2區(qū)域被形成為與RG區(qū)域重疊的TC2區(qū)域的范圍和與LG區(qū)域重疊的TC2區(qū)域的范圍相同(即，參考圖15，視角控制膜被設(shè)置為具有等于4/2的y)。在所述裝置中，在RG區(qū)域中設(shè)置相位延遲層(1/4波長(zhǎng)層)，所述相位延遲層(1/4波長(zhǎng)層)具有與第二偏振板1022的吸光軸在逆時(shí)針?lè)较蛏闲纬?5度的慢軸，以及在LG區(qū)域中設(shè)置相位延遲層(1/4波長(zhǎng)層)，所述相位延遲層(1/4波長(zhǎng)層)具有與第二偏振板1022的吸光軸在順時(shí)針?lè)较蛏闲纬?5度的慢軸，并且第一偏振板1021和第二偏振板1022的吸光軸互相垂直。TCl和TC2區(qū)域之間的距離(圖15中的T)約為1mm，LG和RG區(qū)域的總寬度約為545 μ m，而LG區(qū)域的寬度和RG區(qū)域的寬度大致相同。在所述裝置中，為了確保最大視角(“ Θ/或“ Θ J)在所有示例性實(shí)施例中都為約13.5度，控制TCl和TC2區(qū)域的寬度(H1和H2)。在此情況中，如表1中所示改變?cè)诿總€(gè)實(shí)施例中的TCl和TC2區(qū)域的寬度(H1和H2),并且驅(qū)動(dòng)所述裝置，然后使用亮度計(jì)(SR-UL2光譜儀)測(cè)量根據(jù)各個(gè)視角(“ Θ /’或“ Θ J)的相對(duì)亮度。結(jié)果如表1所示。
[0115][表 I]
【權(quán)利要求】
1.一種顯示裝置，包括: 顯示單元，所述顯示單元包括:右眼和左眼信號(hào)產(chǎn)生區(qū)域，其被設(shè)置用來(lái)分別產(chǎn)生用于右眼和左眼的信號(hào)；和第一透光控制區(qū)域(TC1)，該第一透光控制區(qū)域與所述右眼和左眼信號(hào)產(chǎn)生區(qū)域相鄰；以及 偏振控制單元，所述偏振控制單元包括:設(shè)置于右眼信號(hào)入射位置的用于右眼的信號(hào)偏振控制區(qū)域，和設(shè)置于左眼信號(hào)入射位置的用于左眼的信號(hào)偏振控制區(qū)域；以及 視角控制膜，其位于偏振控制單元和顯示單元之間，或偏振控制單元的外側(cè)，并且包括與用于右眼或左眼的信號(hào)偏振控制區(qū)域相鄰形成的第二透光控制區(qū)域(TC2)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的顯示裝置，其特征在于，TCl和TC2區(qū)域分別具有從O至20%的透光率。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的顯示裝置，其特征在于，當(dāng)從正面觀察時(shí)，TCl區(qū)域設(shè)置于右眼和左眼信號(hào)產(chǎn)生區(qū)域之間的邊界上，并且與至少一部分右眼和左眼信號(hào)產(chǎn)生區(qū)域重疊。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的顯示裝置，其特征在于，當(dāng)從正面觀察時(shí)，設(shè)置視角控制膜使得TC2區(qū)域位于右眼和左眼信號(hào)偏振控制區(qū)域之間的邊界上，并且與至少一部分右眼和左眼信號(hào)偏振控制區(qū)域重疊。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的顯示裝置，其特征在于，TCl區(qū)域包括鉻、鉻與鉻氧化物的雙層、含有顏料的樹(shù)脂層或石墨。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的顯示裝置，其特征在于，TCl和TC2區(qū)域滿足式1:
-2XH1 ^ H2 ^ 2XHi 在式I中，H1和H2分別是TCl和TC2區(qū)域的寬度。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的顯示裝置，其特征在于，視角控制膜設(shè)置為使?jié)M足式2的角度(Θ U)和滿足式3的角度(Θ L)的最大值為3度以上: [式2]
tan Θ ?= {^+2^)/21 [式3]
tan Θ L= (H1+2H2-2y) /2T 其中，H1是TCl區(qū)域的寬度，H2是TC2區(qū)域的寬度，T是顯示單元的TCl區(qū)域至視角控制膜的TC2區(qū)域之間的距離，以及y是從相對(duì)于TCl區(qū)域表面的平分TCl區(qū)域?qū)挾鹊木€的假想法線與TC2區(qū)域的交點(diǎn)到TC2區(qū)域所在部分的距離。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的顯示裝置，其特征在于，從正面觀察到的相對(duì)亮度為60%以上。
9.一種權(quán)利要求1的顯示裝置的視角控制膜，包括: 透明區(qū)域；和 透光控制區(qū)域。
10.根據(jù)權(quán)利要求9的膜，其特征在于，所述透光控制區(qū)域具有O至20%的光透過(guò)率。
11.根據(jù)權(quán)利要求9的膜，其特征在于，所述透明區(qū)域和所述透光控制區(qū)域在相同方向上延伸形成為條帶形狀并緊鄰且交替設(shè)置，或者形成為的格子圖案并緊鄰且交替設(shè)置。
12.根據(jù)權(quán)利要求9的膜，其特征在于，其進(jìn)一步包括透明基層和在基材上形成的光阻隔或吸收?qǐng)D案。
13.根據(jù)權(quán)利要求12的膜，其特征在于，所述光阻隔或吸收?qǐng)D案包括光阻隔或吸收無(wú)機(jī)顏料或光阻隔或吸收有機(jī)顏料。
14.根據(jù)權(quán)利要求12的膜，其特征在于，相對(duì)于550nm波長(zhǎng)的光，所述透明基層具有的50nm以下的面內(nèi)相位延遲。
15.根據(jù)權(quán)利要求12的膜，其特征在于，相對(duì)于550nm波長(zhǎng)的光，所述透明基層具有在厚度方向上的200nm以下的相位延遲。
16.—種濾光片,包括: 偏振控制單元，包括被設(shè)置為將入射光分成至少兩種具有彼此不同偏振狀態(tài)的光的第一和第二區(qū)域；和 視角控制膜，其位于偏振控制單元的一個(gè)表面上并包含透明區(qū)域和透光控制區(qū)域。
17.根據(jù)權(quán)利要求16的濾光片，其特征在于，透光控制區(qū)域具有O至20%的透光率。
18.根據(jù)權(quán)利要求16的濾光片，其特征在于，所述偏振控制單元將入射光分為兩種彼此在垂直方向上線性偏振的光，或分為左旋圓偏振光和右旋圓偏振光。
19.根據(jù)權(quán)利要求16的濾光片，其特征在于，第一和第二區(qū)域在相同方向上延伸形成為條帶形狀并緊鄰且交替設(shè)置，或者形成為格子圖案并緊鄰且交替設(shè)置。
20.根據(jù)權(quán)利要求19的濾光片，其特征在于，權(quán)利要求1的視角控制膜如下設(shè)置:當(dāng)從正面觀察時(shí)，透光控制區(qū)域 設(shè)置于第一和第二區(qū)域之間的邊界上，并與第一或第二區(qū)域的一部分重疊。
【文檔編號(hào)】G02B27/26GK103718084SQ201280038654
【公開(kāi)日】2014年4月9日 申請(qǐng)日期:2012年8月6日 優(yōu)先權(quán)日:2011年8月5日
【發(fā)明者】全炳建, 樸文洙, 金信英, 柳秀英 申請(qǐng)人:Lg化學(xué)株式會(huì)社