專利名稱：圖像顯示裝置及其方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及立體圖像顯示，更具體地說，涉及具有觸摸功能的立體圖像顯示裝置及其制造方法。
背景技術(shù)：
可以利用視差(parallax)現(xiàn)象來實現(xiàn)自動立體(autostereographic)圖像技術(shù)，該視差現(xiàn)象依賴于人的兩只眼睛以不同的方式觀看顯示器。為了利用視差，顯示元件具有針對左眼和右眼不同地顯示像素的能力。這可以通過使用用于單獨地顯示左眼圖像和右眼圖像的圖像過濾器來實現(xiàn)。具體地說，可以利用自動立體圖像、視差格柵(parallax barrier)、雙凸透鏡(lenticular lens)等來實現(xiàn)該圖像過濾器。在使用雙凸透鏡的立體方法的情況下，雙凸透鏡被設(shè)置在通過其觀看圖像的顯示器上，以使得在一方向上交替地設(shè)置針對左眼的像素線和針對右眼的像素線。然后，該雙凸透鏡可用來利用光折射現(xiàn)象來顯示左眼圖像和右眼圖像，由此提供立體效果。圖1 (a)是例示使用雙凸透鏡的立體圖像方法的圖示。參照圖1 (a)，顯示元件11和雙凸透鏡12被粘附(adhere)到設(shè)置在該顯示元件 11與該雙凸透鏡12之間的光學(xué)透明膠(OCA) 13。該雙凸透鏡12使得右眼和左眼能夠看到不同的圖像。圖1 (b)是示意性例示電容式觸摸屏的橫截面結(jié)構(gòu)的圖示。該觸摸屏主要包括上面分別沉積有透明電極層31和32的兩個透明膜21和22、以及保護(hù)膜51。通過光學(xué)透明膠41和42來粘接透明膜21和22。一起提供自動立體圖像和觸摸屏存在許多缺點。如果觸摸屏附接(attach)到自動立體圖像顯示器，則出現(xiàn)圖像質(zhì)量下降，并且存在由于整個顯示裝置的厚度增加而導(dǎo)致的問題。此外，材料成本和制造成本增加。

發(fā)明內(nèi)容
以下描述涉及根據(jù)本文包含的各種實施方式的圖像顯示裝置及其方法。示例性實施方式提供了一種圖像顯示裝置，該圖像顯示裝置包括圖像顯示單元， 其包括按照矩陣形式的像素，并且其中在各個像素中交替地設(shè)置針對左眼的像素和針對右眼的像素；以及觸摸感測單元，其被設(shè)置在所述圖像顯示單元上，該觸摸感測單元包括透鏡陣列，其被插設(shè)在彼此交叉的第一透明電極層與第二透明電極層之間，其中，該觸摸感測單元通過所述第一透明電極層和所述第二透明電極層來感測觸摸或觸摸位置，并基于光的折射率將從所述圖像顯示單元輸出的、穿過所述透鏡陣列的圖像分離成左眼圖像和右眼圖像。另一示例性實施方式提供了一種立體圖像顯示裝置的制造方法，該制造方法包括將透明導(dǎo)電材料設(shè)置在透鏡陣列的相對面上；通過蝕刻被沉積在所述透鏡陣列上的所述透明導(dǎo)電材料來形成第一透明電極層和第二透明電極層，以生成觸摸感測單元；以及將所述觸摸感測單元粘附到圖像顯示單元。另一示例性實施方式提供一種3D圖像顯示裝置，該3D圖像顯示裝置包括具有針對右眼圖像和左眼圖像的像素的透鏡陣列，以利用光的折射率針對所述右眼圖像和所述左眼圖像來分離從所述圖像顯示單元輸出的圖像；第一透明電極層，其被設(shè)置在所述透鏡陣列的第一面上；第二透明電極層，其被設(shè)置在所述透鏡陣列的第二面上，其中，所述第一透明電極和所述第二透明電極沿著相互交叉的方向設(shè)置，并被配置為感測觸摸。應(yīng)當(dāng)理解，以上總體描述和以下詳細(xì)描述這兩者都是示例性和說明性的，旨在提供對所要求保護(hù)的本發(fā)明的進(jìn)一步說明。根據(jù)以下詳細(xì)描述、附圖和權(quán)利要求，其它特征和方面將是明顯的。


包括附圖來提供對本發(fā)明的進(jìn)一步理解，并且并入附圖并構(gòu)成本說明書的一部分，附圖示出了本發(fā)明的實施方式，并與說明書一起用于解釋本發(fā)明的原理。圖1 (a)是例示根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的立體圖像顯示器的結(jié)構(gòu)的圖示。圖1 (b)是例示根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的觸摸屏的結(jié)構(gòu)的圖示。圖2是根據(jù)示例性實施方式的立體顯示裝置的立體圖。圖3是例示根據(jù)示例性實施方式的立體顯示裝置的1-1’截面的截面圖。圖4是示意性例示根據(jù)示例性實施方式的立體圖像顯示裝置的截面圖。圖5A、圖5B、圖5C和圖5D是例示根據(jù)示例性實施方式的立體圖像顯示裝置的制造的圖示。
具體實施例方式現(xiàn)在將參照附圖來更全面地描述示例性實施方式，在附圖中示出了示例性實施方式。然而，本發(fā)明可以通過許多不同的形式來實施，并且不應(yīng)當(dāng)理解為限于本文所闡述的這些示例性實施方式。相反，提供這些示例性實施方式以使得本發(fā)明是全面的和完整的，并且這些示例性實施方式將向本領(lǐng)域技術(shù)人員全面地傳達(dá)本發(fā)明的范圍。在本說明書中，可以省略公知特征和技術(shù)的細(xì)節(jié)，以免不必要地使這些實施方式變得不清楚。應(yīng)當(dāng)理解，如果一個元件被描述為“被設(shè)置在(disposed on)”另一元件上，則該元件可以被直接設(shè)置在該另一元件上或者可以存在中間元件。本文使用的術(shù)語僅為了描述特定的實施方式，并不旨在限制本發(fā)明。如本文所使用的，除非上下文另外明確地指出，否則單數(shù)形式“一個(a)”、“一種(an)”、“該、所述 (the) ”也旨在包括復(fù)數(shù)形式。此外，術(shù)語“一個”、“一種”等的使用并不表示量的限制，而是表示至少一個引用項的存在。還將理解，當(dāng)術(shù)語“包括(comprise和/或comprising) ”或 “包含(includes和/或including)”用于本說明書時，指明了所陳述的特征、區(qū)域、整體、 步驟、操作、元件和/或組件的存在，但不排除一個或更多個其它特征、區(qū)域、整體、步驟、操作、元件、組件和/或它們的組的存在或添加。除非另外限定，否則本文使用的所有術(shù)語(包括技術(shù)的和科技的術(shù)語)均具有與本領(lǐng)域普通技術(shù)人員通常的理解相同的涵義。還將理解的是，諸如通常使用的字典中所限定的那些術(shù)語應(yīng)當(dāng)被解釋為具有與它們在相關(guān)技術(shù)領(lǐng)域和本發(fā)明中的涵義一致的涵義，并且除非本文明確地限定，否則將不按照理想化的或過度形式化的意思來解釋術(shù)語。在附圖中，圖中的相同的標(biāo)號指代相同的元件?？赡軙榱饲宄浯蟾綀D的形狀、尺寸和區(qū)域等。圖2是根據(jù)示例性實施方式的立體顯示裝置的分解立體圖。圖3是例示圖2的 1-1’截面的截面圖。圖2和圖3例示了其中集成了針對立體圖像的顯示元件和觸摸屏功能的結(jié)構(gòu)。根據(jù)示例性實施方式的立體顯示裝置包括圖像顯示單元110，其用于輸出圖像； 透鏡陣列122，其用于在左眼方向和右眼方向上分離從圖像顯示單元110輸出的圖像；第一透明電極層121和第二透明電極層123，其被設(shè)置在透鏡陣列122的兩個表面上；以及保護(hù)層 130。將圖像顯示單元110、上面設(shè)置有第一透明電極層121和第二透明電極層123的透鏡陣列122以及保護(hù)層130直接粘接。然而，本發(fā)明的方面不限于此，可以在層110、121、 122、123和130中的任意層之間存在中間層。如圖所示，可以在不使用另外的粘合劑的情況下使用熱、壓力等來執(zhí)行該粘接工藝。第一透明電極層121被設(shè)置在觸摸感測單元120的一個面上并被粘接到圖像顯示單元110，并且保護(hù)層130被粘接到第二透明電極層123，該第二透明電極層123被形成在觸摸感測單元120的第二面上。如果光學(xué)透明膠的使用被最小化并且對應(yīng)層被移除，則可以減小整個裝置的厚度，可以降低材料成本，并且可以避免由于光學(xué)透明膠而導(dǎo)致的圖像質(zhì)量降低。圖像顯示單元110可以是諸如液晶顯示(IXD)面板或有機(jī)發(fā)光二極管(OLED)面板的顯示器，并且可以包括按照矩陣形式的像素。在圖像顯示單元110中，針對左眼的像素線和針對右眼的像素線可以在各個方向交叉，其中各個像素至少包括彼此交替設(shè)置的針對左眼的像素和針對右眼的像素。圖像顯示單元110通過針對左眼的像素和針對右眼的像素中的每一個來輸出獨立的圖像，因而使得兩只眼睛能夠看到不同的圖像，并感知到這些不同的圖像，從而使兩只眼睛看到立體圖像。透鏡陣列122被設(shè)置在圖像顯示單元110上。透鏡陣列122提供自動立體圖像， 并且可以是凸透鏡類型或凹透鏡類型的雙凸透鏡等。透鏡陣列122可以是利用光折射現(xiàn)象的光學(xué)結(jié)構(gòu)的圖像過濾器，該光學(xué)結(jié)構(gòu)的圖像過濾器通過基于光的折射率將從圖像顯示單元Iio輸入到透鏡陣列122的圖像分離成左側(cè)圖像和右側(cè)圖像來顯示左眼圖像和右眼圖像。由于透鏡陣列122使用光折射，所以可以考慮包括圖像顯示單元110的針對左眼的像素和針對右眼的像素、透鏡的大小和形狀、距離等的各種因素來設(shè)計透鏡陣列122。透鏡陣列122的透鏡的半球與圖像顯示單元110的針對左眼的像素和針對右眼的像素對齊，并被設(shè)置為使得左眼圖像和右眼圖像通過透鏡陣列122的各個透鏡被分離成立體圖像。通過使用固定半球透鏡改變光的透射(transmittance)來形成看到立體圖像的聚焦區(qū)。為此，圖像顯示單元110獨立地操作針對左眼的像素和針對右眼的像素的顯示，由此產(chǎn)生針對每只眼睛的立體圖像所獨立產(chǎn)生的圖像內(nèi)容。在顯示諸如文本的不需要立體圖像的2D圖像的情況下，可以在針對左眼的像素和針對右眼的像素上顯示相同的圖像。透鏡陣列122、第一透明電極層121以及第二透明電極層123被設(shè)置在圖像顯示單元Iio上，并共同構(gòu)成觸摸感測單元120。觸摸感測單元120可以對圖像進(jìn)行過濾，以基于光的折射率將從圖像顯示單元110輸出的圖像分離成針對左眼的圖像和針對右眼的圖像， 并提供觸摸屏功能。觸摸感測單元120可以是透鏡陣列122被設(shè)置在第一透明電極層121和第二透明電極層123之間的一體式結(jié)構(gòu)。基于光的折射率通過透鏡陣列122來針對左眼方向和右眼方向分離從圖像顯示單元110輸出的圖像。觸摸感測單元120可以是電容式觸摸屏，其中與半透明(translucent)透鏡陣列 122的第一面和第二面無關(guān)地設(shè)置第一透明電極層121和第二透明電極層123。在這種情況下，觸摸感測單元120通過感測第一透明電極層121和第二透明電極層123之間的靜電和電流的變化來感測觸摸位置，所述第一透明電極層121和第二透明電極層123在被觸摸時變形，以改變第一透明電極層121與第二透明電極層123分離的間隔。第一透明電極層 121和第二透明電極層123可被形成為矩陣圖案(或垂直定向)，以確定觸摸感測單元120 上的觸摸和該觸摸的觸摸位置。例如，沿第一方向形成第一透明電極層121的圖案，并沿與該第一方向交叉的第二方向形成第二透明電極層123的圖案。保護(hù)層130可以是用于覆蓋觸摸感測單元120的一面的保護(hù)膜或保護(hù)玻璃，并可被保持在特定高度，以使得在被觸摸輸入期間施加的壓力按壓時透鏡陣列122上的透鏡半球的外形不會變形或損壞。根據(jù)示例性實施方式，觸摸感測單元120可附接到顯示設(shè)備，以使得可以根據(jù)用戶的要求來附接或拆卸觸摸感測單元120。觸摸感測單元120可以通過在透鏡陣列122的上面和下面沉積透明導(dǎo)電材料來實現(xiàn)一體式結(jié)構(gòu)。在該結(jié)構(gòu)中，可以省去或減少作為透明導(dǎo)電材料在觸摸屏上的支撐材料的透明膜和/或光學(xué)透明膠的使用。另外，由于以上原因，因為省去了用于附接透明導(dǎo)電材料的透明膜和光學(xué)透明膠，所以可以減小整個裝置的厚度，可以降低材料成本，并且可以增強(qiáng)透射，由此提供高質(zhì)量圖像。另外，可以簡化制造工藝，由此使缺陷最小化。圖4是示意性例示根據(jù)示例性實施方式的立體圖像顯示裝置的截面圖。在圖4中，例示了與圖2和圖3所例示的結(jié)構(gòu)類似的結(jié)構(gòu)，其中，圖像顯示單元110 通過由光學(xué)透明膠制成的第一光學(xué)透明膠層141和第二光學(xué)透明膠層142粘接到包括透鏡陣列122的觸摸感測單元120。被設(shè)置在觸摸感測單元120的第一面上的第一透明電極層 121通過第一光學(xué)透明膠層141被粘接到圖像顯示單元110，而被設(shè)置在觸摸感測單元120 的第二面上的第二透明電極層123通過第二光學(xué)透明膠層142被粘接到保護(hù)層130。如圖2至圖4所示，透鏡陣列122與第一透明電極層121和第二透明電極層123 可以集成為一體，由此減少層數(shù)。另外，由于不包括透明膜，所以可以實現(xiàn)諸如減小整體裝置的厚度、降低材料成本以及改進(jìn)由于透明膜而導(dǎo)致的圖像劣化的優(yōu)點。圖5A、圖5B、圖5C和圖5D是例示根據(jù)示例性實施方式的立體圖像顯示裝置的制造的圖示。如圖5A所示，對透明導(dǎo)電材料IM和125進(jìn)行真空沉積以形成為透鏡陣列122的兩個表面上的薄膜。這些導(dǎo)電材料可以由銦錫氧化物(ITO)、銦鋅氧化物(IZO)等形成或者包括銦錫氧化物(ITO)、銦鋅氧化物(IZO)等。此后，如圖5B所示，通過蝕刻被沉積在透鏡陣列122的兩個表面上的透明導(dǎo)電材料IM和125來形成第一透明電極層121和第二透明電極層123。這可以通過圖5A中示例的工藝來進(jìn)行，由此順序地設(shè)置第一透明電極121、透鏡陣列122和第二透明電極層123。 因此，可以實現(xiàn)具有一體式圖像過濾器和電容式觸摸屏的觸摸感測單元120。第一透明電極層121和第二透明電極層123可以被形成為矩陣圖案(或垂直定向)，以確定觸摸感測單元 120上的觸摸和該觸摸的位置。例如，可以沿第一方向形成第一透明電極層121的圖案，并沿與該第一方向交叉的第二方向形成第二透明電極層123的圖案。如圖5C所示，觸摸感測單元120被粘接到圖像顯示單元110的表面。如圖5D所示，保護(hù)層130被設(shè)置在與圖像顯示單元110相對的觸摸感測單元120上。然而，本發(fā)明的方面并不限于此，保護(hù)層130可以被移除或者利用其它材料來替代。圖像顯示單元110、觸摸感測單元120和保護(hù)層130可以在不使用光學(xué)透明膠的情況下利用熱、壓力等來直接粘接，或者可以使用光學(xué)透明膠來粘接。如果如圖4所示那樣將光學(xué)透明膠用作用于層間粘接的材料，則可以使用第一光學(xué)透明膠層141將圖像顯示單元 110的上表面粘接到觸摸感測單元120，并可以使用第二光學(xué)透明膠層142將保護(hù)層130粘接到觸摸感測單元120的上表面。對于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言明顯的是，在不偏離本發(fā)明的精神或范圍的情況下，可以對本發(fā)明作出各種修改和變型。因而，本發(fā)明旨在涵蓋落入所附權(quán)利要求及其等同物的范圍內(nèi)的本發(fā)明的修改和變型。本申請要求2010年7月29日提交的韓國專利申請No. 10-2010-00073199的優(yōu)先權(quán)和權(quán)益，就各方面而言，通過引用將其并入本文，如同在此進(jìn)行了完整闡述。
權(quán)利要求
1.一種圖像顯示裝置，該圖像顯示裝置包括圖像顯示單元，其包括按照矩陣形式的像素，并且其中在各個像素中交替地設(shè)置針對左眼的子像素和針對右眼的子像素；以及觸摸感測單元，其被設(shè)置在所述圖像顯示單元上，該觸摸感測單元包括 透鏡陣列，其被設(shè)置在第一透明電極層與第二透明電極層之間，所述第一透明電極層和所述第二透明電極層被設(shè)置為交叉，其中，所述觸摸感測單元經(jīng)由所述第一透明電極層和所述第二透明電極層來感測觸摸或觸摸位置，并基于所述透鏡陣列的折射率將從所述圖像顯示單元輸出的、穿過所述透鏡陣列的圖像分離成左眼圖像和右眼圖像。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的圖像顯示裝置，其中，所述第一透明電極層被直接粘接到所述透鏡陣列的下端，并且保護(hù)層被粘接到所述第二透明電極層。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的圖像顯示裝置，該圖像顯示裝置還包括保護(hù)層，其被設(shè)置在第二透明電極層的與該第二透明電極層的面向所述透鏡陣列的面相對的面上；第一光學(xué)透明膠層，其用于將所述第一透明電極層粘接到所述圖像顯示單元；以及第二光學(xué)透明膠層，其用于將所述保護(hù)層粘接到所述第二透明電極層。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的圖像顯示裝置，其中，所述透鏡陣列包括雙凸透鏡。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的圖像顯示裝置，其中，所述觸摸感測單元能夠附接到所述圖像顯示單元并且能夠從所述圖像顯示單元拆卸。
6.一種立體圖像顯示裝置的制造方法，該制造方法包括以下步驟 將透明導(dǎo)電材料設(shè)置在透鏡陣列的相對面上；通過蝕刻被沉積在所述透鏡陣列上的所述透明導(dǎo)電材料來設(shè)置第一透明電極層和第二透明電極層，以生成觸摸感測單元；以及將所述觸摸感測單元粘接到圖像顯示單元。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的制造方法，其中，所述透鏡陣列包括雙凸透鏡，該雙凸透鏡基于所述透鏡陣列的折射率將從所述圖像顯示單元輸出的圖像分離成左眼圖像和右眼圖像。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的制造方法，其中，所述圖像顯示單元包括像素的矩陣，并且在所述像素中的每一個中交替地設(shè)置針對所述左眼圖像的像素和針對所述右眼圖像的像素。
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的制造方法，該制造方法還包括以下步驟 利用第一光學(xué)透明膠層粘接所述圖像顯示單元和所述觸摸感測單元。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的制造方法，該制造方法還包括以下步驟 利用第二光學(xué)透明膠層將保護(hù)層粘接到所述觸摸感測單元的上表面。
11.一種圖像顯示裝置，該圖像顯示裝置包括透鏡陣列，其用于根據(jù)折射率針對右眼圖像和左眼圖像分離從圖像顯示單元輸出的圖像；第一透明電極層，其被設(shè)置在所述透鏡陣列的第一面上；以及第二透明電極層，其被設(shè)置在所述透鏡陣列的第二面上，其中，所述第一透明電極和所述第二透明電極沿彼此交叉的方向設(shè)置，并被配置為感測觸摸。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的圖像顯示裝置，其中，所述第一透明電極層被直接粘接到所述透鏡陣列的所述第二面，并且保護(hù)層被直接粘接到所述第二透明電極層。
13.根據(jù)權(quán)利要求11所述的圖像顯示裝置，該圖像顯示裝置還包括保護(hù)層，其被設(shè)置在第二透明電極層的與該第二透明電極層的面向所述透鏡陣列的面相對的面上；第一光學(xué)透明膠層，其用于將所述第一透明電極層粘接到圖像顯示單元；以及第二光學(xué)透明膠層，其用于將所述保護(hù)層粘接到所述第二透明電極層。
14.根據(jù)權(quán)利要求11所述的圖像顯示裝置，其中，所述透鏡陣列包括雙凸透鏡。
15.根據(jù)權(quán)利要求11所述的圖像顯示裝置，其中，所述圖像顯示裝置能夠附接到所述圖像顯示單元并且能夠從所述圖像顯示單元拆卸。
全文摘要
圖像顯示裝置及其方法。提供了一種立體圖像顯示裝置及其制造方法。所述立體圖像顯示裝置包括圖像顯示單元和觸摸感測單元，所述觸摸感測單元被設(shè)置在所述圖像顯示單元上，并被配置為將透鏡陣列插設(shè)在第一透明電極層與第二透明電極層之間。所述立體圖像顯示裝置的制造方法包括以下步驟使得透明導(dǎo)電材料被沉積在透鏡陣列的兩個表面上；通過蝕刻被沉積在所述透鏡陣列的兩個表面上的所述透明導(dǎo)電材料來形成第一透明電極層和第二透明電極層，由此生成觸摸感測單元；以及將所述觸摸感測單元粘接到圖像顯示單元的上表面。
文檔編號G06F3/041GK102346309SQ20111021200
公開日2012年2月8日 申請日期2011年7月27日 優(yōu)先權(quán)日2010年7月29日
發(fā)明者千成鎬, 昔鎮(zhèn)宇, 白鐘國, 禹尚允, 車東杰, 郭明勛, 韓惠慶 申請人:株式會社泛泰