表面起浮型液晶柱狀透鏡陣列裝置、制造方法及顯示裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于裸視3D影像顯示的領(lǐng)域，屬于液晶柱狀透鏡陣列的技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及利用表面起浮法(Surface Relief Method)，以達(dá)到2D與3D影像切換的技術(shù)。
【背景技術(shù)】
[0002]如圖1所示，為公知2D與3D影像切換顯示設(shè)備的示意圖。對(duì)于公知2D與3D影像切換顯示設(shè)備(2D and 3D Image Switchable Display) 10，一般為是使用液晶視景分離組件12(Liquide Crystal View Separator)，并將其安裝在液晶顯示器11屏幕的前面。對(duì)于該觀賞者13的觀賞位置而言，將該液晶視景分離組件12，安裝在該液晶顯示器11屏幕前的安裝方式，以下簡(jiǎn)稱(chēng)為前安裝方式(Front Installat1n Method)。
[0003]另外，通過(guò)外部適當(dāng)電氣電壓V的驅(qū)動(dòng)，該液晶視景分離組件12可呈現(xiàn)透明的光穿透狀態(tài)，以達(dá)2D影像顯示的功效；或呈現(xiàn)視景分離的狀態(tài)，以達(dá)3D影像顯示的功效。
[0004]一般，該液晶視景分離組件12，為可由液晶柱狀透鏡陣列組件(Liquid CrystalLenticular Device)或液晶視差光柵組件(Liquid Crystal Parallax Barrier Device)構(gòu)成。由于本發(fā)明所述相關(guān)技術(shù)，屬于液晶柱狀透鏡陣列組件的領(lǐng)域，尤其是針對(duì)利用表面起浮法(Surface Relief Method)，以達(dá)到2D與3D影像切換技術(shù)之領(lǐng)域，以下只針對(duì)公知表面起浮法液晶柱狀透鏡陣列組件說(shuō)明公知的技術(shù)。
[0005]如圖2所示，為表面起浮型液晶柱狀透鏡陣列裝置構(gòu)成的示意圖。該圖所示的結(jié)構(gòu)，由美國(guó)專(zhuān)利US6，069，650所揭露，請(qǐng)參閱該專(zhuān)利說(shuō)明書(shū)中圖3的說(shuō)明。
[0006]該表面起浮型液晶柱狀透鏡陣列裝置15，主要包括有一傳統(tǒng)的柱鏡數(shù)組組件(Convent1nal Lenticular Sheet) 30、兩ITO電極層34、37、一具有可電控改變光學(xué)折射率的光電材料(Elecro-Optic Material) 38、與一透明平面基材36所構(gòu)成。其中，該傳統(tǒng)的柱鏡數(shù)組組件30，是由若干個(gè)平行排列的柱狀透鏡組件(Parallel LenticularElements) 16所構(gòu)成，該柱狀透鏡組件16，于光學(xué)上是由凸透鏡所構(gòu)成，于材料上則由透明聚合物材料(Polymeric Material)所構(gòu)成，可通過(guò)模具成型、或機(jī)械加工、或光蝕刻制程(Photolithographic Process)以產(chǎn)生該柱狀透鏡組件。該透明平面基材36，是由平板狀的透明玻璃或塑料材料所構(gòu)成。該兩ITO電極層34、37是各自覆蓋于該柱狀透鏡組件16的表面32、與該透明平面基材36的表面34之上。于該兩表面間，則填滿(mǎn)具有可電控改變光學(xué)折射率的光電材料(Elecro-Optic Material) 38，該可電控改變光學(xué)折射率的光電材料38，則由液晶材料所構(gòu)成，一般，可由向列型液晶(Nematic Liquid Crystal)材料所構(gòu)成。
[0007]上述該US6，069，650專(zhuān)利所揭露的表面起浮型液晶柱狀透鏡陣列裝置15的技藝，只屬于理論結(jié)構(gòu)的構(gòu)成，不符合現(xiàn)有液晶工藝的要求。例如，該ITO電極層34是設(shè)置于柱鏡透鏡的圓弧面上，與該ITO電極層37間，無(wú)法形成一均勻分布的平行電場(chǎng)，最終，導(dǎo)致液晶分子無(wú)法形成方向一致的排列。
[0008]如圖3所示，為改良式表面起浮型液晶柱狀透鏡陣列裝置構(gòu)成的示意圖。該圖所示的結(jié)構(gòu)，由美國(guó)專(zhuān)利US20080259233所揭露，請(qǐng)參閱該專(zhuān)利說(shuō)明書(shū)中圖2?3的說(shuō)明。
[0009]該改良式表面起浮型液晶柱狀透鏡陣列裝置(Surface Relief Based LiquidCrystal Lenticular Device) 50，是針對(duì)上述專(zhuān)利US6, 069, 650的缺失，所作的改良，即將ITO電極，由透鏡的圓弧面上，移置一平面上。該改良式表面起浮型液晶柱狀透鏡陣列裝置50，主要由上、下透明基材39、41、上、下ITO電極層43、45、平凹透鏡組件47、復(fù)數(shù)個(gè)液晶分子49構(gòu)成。其中，該平凹透鏡組件47，具有光學(xué)折射率np;該復(fù)數(shù)個(gè)液晶分子49，為可由向列型液晶(Nematic Liquid Crystal)材料構(gòu)成，具有雙折射光學(xué)(BirefringentOptics)的特征，其尋常光折射率(Ordinary Refractive Index)為η。、異常光折射率(Extraordinary Refractive Index)為 ne，且具有 n0= np、ne>np 的關(guān)系。該上、下 ITO 電極層39、41，為連接至電源V。
[0010]另外，該液晶柱狀透鏡陣列組件50，為安裝在液晶屏幕(圖中未標(biāo)示)的前面，該液晶屏幕用以顯示2D或3D影像(圖中未標(biāo)示)；該2D或3D影像的光源，經(jīng)過(guò)該液晶屏幕最外層偏光片(圖中未標(biāo)示)的作用后，成為線性極化偏光的光源53，令其偏光方向?yàn)榇怪庇诩埫妗?br>[0011]當(dāng)無(wú)外加電場(chǎng)下，即V = 0FF，該向列型液晶分子49的排列，具有光軸垂直于紙面的特征。對(duì)于入射光53而言，因其光偏振方向與液晶分子49光軸平行，為感受到異常光折射率ne。另外，當(dāng)該入射光53穿過(guò)該平凹透鏡數(shù)組47時(shí)，因ne>np的故，該入射光53則感受到凸透鏡的作用，因此上述的光學(xué)特性適用于呈現(xiàn)3D影像的顯示。
[0012]另外，在外加電場(chǎng)下，即V = 0N，該向列型液晶分子49的排列，具有光軸平躺于紙面、并垂直于該上、下ITO電極層43、45的特征，即平行于電場(chǎng)的方向(圖中未標(biāo)示)。對(duì)于入射光53而言，因其光偏振方向與液晶分子49光軸垂直，為感受到尋常η。。另外，當(dāng)該入射光53穿過(guò)該平凹透鏡數(shù)組47時(shí)，因η。= η ρ的故，該入射光53不受該平凹透鏡數(shù)組47的影響，直接穿透該平凹透鏡數(shù)組47，因此上述的光學(xué)特性適用于呈現(xiàn)2D影像的顯示。
[0013]上述該US20080259233專(zhuān)利所揭露的表面起浮型液晶柱狀透鏡陣列裝置50的技藝，尚屬于理論結(jié)構(gòu)的構(gòu)成，不符合現(xiàn)有液晶盒(Liquid Crystal Cell)工藝的要求。例如，該平凹透鏡數(shù)組47、與該下ITO電極層45面上，并無(wú)設(shè)置(I)配向膜層、(2)間隔層、(3)電氣連接、與(4)封膠等結(jié)構(gòu)。最終，導(dǎo)致該改良式表面起浮型液晶柱狀透鏡陣列裝置50，無(wú)法構(gòu)成一真正可生產(chǎn)、可使用的組件。
[0014]綜上所述，上述該三種液晶柱狀透鏡陣列組件，皆具有由液晶分子，以達(dá)到可調(diào)變光學(xué)折射率的特征。因此可將上述三種公知的技藝，歸類(lèi)于一種液晶依存液晶柱狀透鏡陣列組件的技術(shù)領(lǐng)域。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0015]本發(fā)明公開(kāi)了一種表面起浮型液晶柱狀透鏡陣列裝置，其包括:下基板組件，由下透明基材、下ITO電極層、次ITO電極、電氣阻斷結(jié)構(gòu)、復(fù)數(shù)個(gè)遮光部以及若干個(gè)下對(duì)位標(biāo)靶所構(gòu)成；上基板組件，由上透明基材、上ITO電極層、若干個(gè)上對(duì)位標(biāo)靶以及上配向膜所構(gòu)成；平凸透鏡組件，由透明材料所構(gòu)成，其包括有復(fù)數(shù)個(gè)凸透鏡面、封膠面、復(fù)數(shù)個(gè)配向液緩沖面以及下配向膜，該平凸透鏡組件設(shè)置于該下基板組件的下ITO電極層上；復(fù)數(shù)個(gè)液晶分子，設(shè)置于該凸透鏡面上，通過(guò)該上、下ITO電極層與外部電源的電壓的驅(qū)動(dòng)，以構(gòu)成復(fù)數(shù)個(gè)液晶柱狀透鏡；封膠結(jié)構(gòu)，設(shè)置于該封膠面上，用于連接與固定該上基板組件和下基板組件，以及密封該復(fù)數(shù)個(gè)液晶分子；以及電導(dǎo)通結(jié)構(gòu)，設(shè)置于該次ITO電極上，以連接導(dǎo)通該上ITO電極層；該外部電源，電氣連接至該下ITO電極層與該次ITO電極，藉由電壓V驅(qū)動(dòng)該復(fù)數(shù)個(gè)液晶柱狀透鏡，達(dá)到2D與3D可切換的目的。
[0016]優(yōu)選的，所述下透明基材和所述上透明基材皆由透明的玻璃所構(gòu)成。
[0017]優(yōu)選的，該下ITO電極層、該次ITO電極、該電氣阻斷結(jié)構(gòu)、和該復(fù)數(shù)個(gè)遮光部設(shè)置于該下透明基材同一面，該電氣阻斷結(jié)構(gòu)設(shè)置于該下ITO電極層和該次ITO電極之間。
[0018]優(yōu)選的，該下ITO電極層和該次ITO電極各自通過(guò)一金屬導(dǎo)線與該外部電源做電氣的連接。
[0019]優(yōu)選的，該復(fù)數(shù)個(gè)遮光部是由黑色光阻材料所構(gòu)成。
[0020]優(yōu)選的，該復(fù)數(shù)個(gè)遮光部設(shè)置于該下ITO電極層之上。
[0021]優(yōu)選的，所述若干個(gè)下對(duì)位標(biāo)靶設(shè)置于下透明基材的四個(gè)角落處，所述若干個(gè)下對(duì)位標(biāo)靶是由金屬材料所構(gòu)成；或者，所述若干個(gè)上對(duì)位標(biāo)靶設(shè)置于上透明基材的四個(gè)角落處，所述若干個(gè)上對(duì)位標(biāo)靶是由金屬材料所構(gòu)成。
[0022]優(yōu)選的，所述平凸透鏡組件的透明材料具有光學(xué)折射率np，是選自玻璃或UV可固化樹(shù)脂。
[0023]優(yōu)選的，所述平凸透鏡組件的透明材料是選自UV可固化樹(shù)脂時(shí)，該平凸透鏡組件可通過(guò)一平面紫外線固化制程，以將該平凸透鏡組件直接成型設(shè)置于該下基板組件上。
[0024]優(yōu)選的，所述凸透鏡面用以填充該復(fù)數(shù)個(gè)液晶分子，所述凸透鏡面是選自圓弧狀凸透鏡面或者是多面狀凸透鏡面。
[0025]優(yōu)選的，所述凸透鏡面是選自圓