專利名稱：凸透鏡型三維圖像顯示裝置及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及凸透鏡型三維圖像顯示裝置，更具體地涉及一種具有凸 透鏡片的凸透鏡型三維圖像顯示裝置和制造該凸透鏡型三維圖像顯示裝 置的方法。
背景技術(shù)：
在顯示技術(shù)、航空航天技術(shù)等方面可以使用根據(jù)二維(2-D)圖像來(lái) 產(chǎn)生包括三維(3-D)立體像在內(nèi)的三維圖像的技術(shù)。使用波紋效應(yīng)以產(chǎn) 生3-D圖像的技術(shù)不僅在高清晰度電視(HDTV)的應(yīng)用中可以使用，而 且在多種其他應(yīng)用中也可以使用。產(chǎn)生3-D立體像的技術(shù)包括體積型、全息型和立體型。體積型使用 心理幻覺(jué)來(lái)產(chǎn)生沿著深度方向的幻覺(jué)。當(dāng)觀察者在具有寬視角的大屏幕 上看到3-D計(jì)算機(jī)圖形圖像時(shí)，觀察者可以體驗(yàn)到光學(xué)幻覺(jué)。通過(guò)以3-D 計(jì)算機(jī)圖形技術(shù)來(lái)計(jì)算和實(shí)現(xiàn)各種因素，顯示的圖像可以給予觀察者在 移動(dòng)、亮度、陰影等方面的3-D效果。該種類的體積型顯示的示例是 IMAX 電影。在IMAX 電影中，使用兩個(gè)攝像機(jī)鏡頭來(lái)表示針對(duì)左眼 和右眼的圖像。這兩個(gè)鏡頭按照人眼的平均距離分開(kāi)。通過(guò)針對(duì)左眼和 右眼在兩個(gè)分開(kāi)的膠巻上記錄圖像，然后同時(shí)投影它們，觀看者在2D屏 幕上產(chǎn)生觀看3D圖像的錯(cuò)覺(jué)。全息類型是公知為最值得注意的用于顯示 3-D立體像的技術(shù)。根據(jù)使用的光源還可以進(jìn)一步劃分全息型。例如，存 在使用激光的全息顯示和使用白光的全息顯示。立體型使用心理效應(yīng)來(lái) 產(chǎn)生3-D圖像。在正常的視覺(jué)中，人眼由于兩個(gè)眼的空間分離而從兩個(gè) 不同的觀點(diǎn)觀察世界。 一般的兩眼之間的空間間隔是大約65mm。為了評(píng) 估物體之間的距離，大腦合成從各個(gè)眼睛獲得的兩個(gè)圖像。通過(guò)合成這 兩個(gè)圖像，人們能夠看到3-D圖像。將上述感知3-D圖像的方法稱為立 體現(xiàn)象。立體型根據(jù)是否采用眼鏡而可以劃分為眼鏡型和無(wú)眼鏡型。無(wú)眼鏡型使用視差柵格(parallax barrier)、凸透鏡陣列或一體的透鏡陣列等。 在它們中，由于觀察者可以簡(jiǎn)單地通過(guò)在顯示板上布置凸透鏡而不使用 任何其他設(shè)備，所以現(xiàn)在凸透鏡陣列得到了廣泛的研究。圖1是說(shuō)明在根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的凸透鏡型3-D圖像顯示裝置中顯示圖 像的原理的圖。如圖1所示，該凸透鏡型3-D圖像顯示裝置10包括顯示 板12和凸透鏡片14。顯示板12顯示針對(duì)左右兩只眼睛的2-D圖像。凸 透鏡片14根據(jù)左右兩只眼睛分別為2-D圖像指定不同的觀察區(qū)。顯示板12是平板顯示(FPD)裝置，其示例包括陰極射線管(CRT)、 液晶顯示(LCD)裝置、有機(jī)發(fā)光顯示(OLED)裝置、等離子顯示板(PDP) 和場(chǎng)發(fā)射顯示(FED)裝置。第一和第二紅色像素Rr和Rl、第一和第二 綠色像素Gk和Gl、以及第一和第二藍(lán)色像素Br和BL交替排列在顯示 板12上。第一紅色像素RR、第一綠色像素GR以及第一藍(lán)色像素Ba顯示 針對(duì)右眼的圖像，而第二紅色像素R。第二綠色像素Gt以及第二藍(lán)色像 素B^顯示針對(duì)左眼的圖像。凸透鏡片14包括凸透鏡。該凸透鏡具有半 圓柱形狀并規(guī)則地排列。從顯示板12發(fā)射的2-D圖像透過(guò)凸透鏡片14而到達(dá)觀察者的左右 兩只眼睛。大腦合成從每只眼睛獲得的2-D圖像而感知3-D圖像。在上 述凸透鏡型3-D圖像顯示裝置中，對(duì)于凸透鏡片14的一個(gè)方向上的一個(gè) 觀察者可以感知圖像。有另一種常規(guī)的凸透鏡型3-D圖像顯示裝置，其中在不同位置的至 少兩個(gè)觀察者可以感知來(lái)自該凸透鏡型3-D圖像顯示裝置的圖像。這被 稱為多視點(diǎn)凸透鏡型3-D圖像顯示裝置。圖2示出了常規(guī)多視點(diǎn)凸透鏡型3-D圖像顯示裝置。在圖2中，三 個(gè)視點(diǎn)處的觀察者1、 2和3可以從該多視點(diǎn)凸透鏡型3-D圖像顯示裝置 20感知圖像。該多視點(diǎn)凸透鏡型3-D圖像顯示裝置20包括顯示板22和 凸透鏡片24。顯示板22顯示針對(duì)左右兩只眼睛的2-D圖像。該凸透鏡具 有半圓柱形狀并規(guī)則地排列。在顯示板22上交替地排列第一至第四紅色像素Rl、 R2、 R3和R4， 第一至第四綠色像素G1、 G2、 G3和G4，以及第一至第四藍(lán)色像素Bl、 B2、 B3禾BB4。第一至第四紅色像素R1、 R2、 R3和R4中的兩個(gè)，第一 至第四綠色像素Gl、 G2、 G3和G4中的兩個(gè)，以及第一至第四藍(lán)色像素 Bl、 B2、 B3和B4中的兩個(gè)顯示針對(duì)右眼的圖像；而第一至第四紅色像 素R1、 R2、 R3和R4中的另兩個(gè)，第一至第四綠色像素G1、 G2、 G3和 G4中的另兩個(gè)，以及第一至第四藍(lán)色像素B1、 B2、 B3和B4中的另兩 個(gè)顯示針對(duì)左眼的圖像。第一紅色像素R1、第一綠色像素G1以及第一 藍(lán)色像素B1顯示針對(duì)第一視點(diǎn)處的第一觀察者1的右眼的圖像，而第二 紅色像素R2、第二綠色像素G2以及第二藍(lán)色像素B2顯示針對(duì)第一視點(diǎn) 處的第一觀察者1的左眼的圖像。第三紅色像素R3、第三綠色像素G3 以及第三藍(lán)色像素B3顯示針對(duì)第二視點(diǎn)處的第二觀察者2的右眼的圖 像，而第四紅色像素R4、第四綠色像素G4以及第四藍(lán)色像素B4顯示針 對(duì)第二視點(diǎn)處的第二觀察者2的左眼的圖像。第一紅色像素R1、第一綠 色像素G1以及第一藍(lán)色像素B1顯示針對(duì)第三視點(diǎn)處的第三觀察者3的 右眼的圖像，而第二紅色像素R2、第二綠色像素G2以及第二藍(lán)色像素 B2顯示針對(duì)第三視點(diǎn)處的第三觀察者3的左眼的圖像。在上述兩個(gè)凸透鏡型3-D圖像顯示裝置中，凸透鏡片與顯示板之間 的相對(duì)位置對(duì)于根據(jù)左眼和右眼來(lái)指配不同的觀察區(qū)是非常重要的。該 凸透鏡片與顯示板對(duì)齊并固定在顯示板上。使用矩形形狀的框架而使凸 透鏡片與顯示板對(duì)齊并固定在顯示板上。該框架蓋住凸透鏡片與顯示板 的邊緣部和側(cè)部。但是，在顯示所希望的圖像時(shí)存在一些問(wèn)題。上述結(jié)構(gòu)不耐用。另 外，上述結(jié)構(gòu)可能由于外部沖擊而變形。發(fā)明內(nèi)容因此，本發(fā)明旨在提供一種根本消除由現(xiàn)有技術(shù)的限制和缺點(diǎn)所導(dǎo) 致的一個(gè)或更多個(gè)問(wèn)題的凸透鏡型3-D圖像顯示裝置及其制造方法。本發(fā)明的其他特征和優(yōu)點(diǎn)將在隨后的說(shuō)明中進(jìn)行闡述， 一部分特征 或優(yōu)點(diǎn)根據(jù)該說(shuō)明變得清楚，或者可以通過(guò)實(shí)施本發(fā)明而獲知。本發(fā)明
的上述目的和其他優(yōu)點(diǎn)可以由在說(shuō)明書(shū)及其權(quán)利要求書(shū)以及附圖中具體 指出的結(jié)構(gòu)而實(shí)現(xiàn)并獲得。為了實(shí)現(xiàn)這些目的和其他優(yōu)點(diǎn)，并且根據(jù)本文中所具體體現(xiàn)和廣泛 描述的發(fā)明宗旨，本發(fā)明提供了一種凸透鏡型三維圖像顯示裝置，該凸 透鏡型三維圖像顯示裝置包括顯示板；所述顯示板的上表面上的第一 偏光器；在所述第一偏光器的整個(gè)表面上均勻形成的膠層；以及所述膠 層上的凸透鏡片，其中所述膠層當(dāng)暴露于紫外光時(shí)具有粘性。在另一方面中， 一種制造凸透鏡型三維圖像顯示裝置的方法包括 在顯示板的全部表面上均勻地形成材料層；將凸透鏡片布置在所述材料 層上；以及使紫外光透過(guò)所述凸透鏡片而照射到所述材料層上，把所述 凸透鏡片固定到所述顯示板上。應(yīng)該理解，上述總體性的描述和下面詳細(xì)的描述都是示例性和說(shuō)明 性的，旨在進(jìn)一步提供對(duì)所要求的本發(fā)明的解釋。


所包括的附圖提供了對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步的理解并結(jié)合于此構(gòu)成了本申請(qǐng)的一部分，這些附圖示出了本發(fā)明的實(shí)施方式并與說(shuō)明書(shū)一起用于說(shuō)明本發(fā)明的原理。在附圖中-圖1是解釋在根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的凸透鏡型3-D圖像顯示裝置中顯示圖像的原理的圖。圖2示出常規(guī)多視點(diǎn)凸透鏡型3-D圖像顯示裝置。圖3是根據(jù)本發(fā)明的凸透鏡型3-D圖像顯示裝置的截面示意圖。圖4A至4E是示出根據(jù)本發(fā)明的凸透鏡型3-D圖像顯示裝置的制造過(guò)程的截面圖。圖5是示出液晶板的截面示意圖，該液晶板用于根據(jù)本發(fā)明的凸透 鏡型3-D圖像顯示裝置中的顯示板。
具體實(shí)施方式
現(xiàn)將具體描述本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，在附圖中例示了其實(shí)施例。 圖3是根據(jù)本發(fā)明的凸透鏡型3-D圖像顯示裝置的截面示意圖。在 根據(jù)本發(fā)明的凸透鏡型3-D圖像顯示裝置中，將顯示板解釋為液晶(LC) 板。在圖3中，根據(jù)本發(fā)明的凸透鏡型3-D圖像顯示裝置99包括LC板 DP、背光單元BL和凸透鏡片LLS。 LC板DP顯示二維圖像。在LC板 DP的上、下側(cè)分別布置有第一和第二偏光器PL1和PL2。第一和第二偏 光器PL1和PL2的光軸相互垂直。背光單元BL布置在第二偏光器PL2 的下側(cè)。即，在LC板DP與背光單元BL之間布置第二偏光器PL2。在 第一偏光器PL1的上側(cè)布置凸透鏡片LLS。即，第一偏光器PL1布置在 在LC板DP與凸透鏡片LLS之間。凸透鏡片LLS將來(lái)自LC板DP的 2-D圖像轉(zhuǎn)換為3-D圖像。利用膠層GL將凸透鏡片LLS固定到包括第一和第二偏光器PL1和 PL2的LC板上。在將紫外光照射到膠層GL之前，膠層GL不具有粘性。 但是，膠層GL會(huì)因紫外光而具有粘性。圖4A至4E是示出根據(jù)本發(fā)明的凸透鏡型3-D圖像顯示裝置的制造 過(guò)程的截面圖。如圖4A所示，在LC板DP的上、下側(cè)布置第一和第二偏光器PL1 和PL2。根據(jù)LC板DP的模式，可以省略第一和第二偏光器PL1和PL2 中的至少一個(gè)。如圖4B所示，使用分配器DI在第一偏光器PL1上噴灑膠材料GLM。 分配器DI具有多個(gè)噴嘴(未示出)。分配器DI沿著LC板DP的長(zhǎng)度方 向噴灑膠材料。如圖4C所示，分配器DI在從LC板DP的一側(cè)向LC板 DP的另一側(cè)移動(dòng)的過(guò)程中通過(guò)多個(gè)噴嘴噴灑膠材料，從而在LC板DP 的整個(gè)表面上形成膠層GL。膠層GL還不具有粘性。但是，當(dāng)暴露于紫外光時(shí)，膠層GL具有粘 性。膠材料GLM包括丙烯酸酯樹(shù)脂(acrylate resin)、硅、丙烯酸酯樹(shù)脂-硅混合物、聚氨酯(urethane)、丙烯酸酯樹(shù)脂-聚氨酯混合物、環(huán)氧樹(shù)脂 (epoxy)、丙烯酸酯樹(shù)脂-環(huán)氧樹(shù)脂混合物等中的一種?？梢愿鶕?jù)LC板DP 的光學(xué)性質(zhì)而從上述材料中選擇膠材料。
接著，在膠層GL上布置凸透鏡片LLS。由于膠層GL還不具有粘性， 凸透鏡片LLS不固定到LC板DP上。因此，可以從凸透鏡片LLS與LC 板DP之間抽取空氣，并在LC板DP上重新對(duì)齊凸透鏡片LLS。接著，如圖4D所示，向凸透鏡片LLS照射紫外光，膠層由于紫外 光而發(fā)生化學(xué)改變從而具有粘性。接著，如圖4D所示，由于粘性的膠層GL，凸透鏡片LLS固定到 LC板DP上。通過(guò)上述過(guò)程而制造了根據(jù)本發(fā)明的凸透鏡型3-D圖像顯 示裝置。圖5是示出用于根據(jù)本發(fā)明凸透鏡型3-D圖像顯示裝置中的顯示板 的液晶板的截面示意圖。LC板與凸透鏡片結(jié)合并顯示2-D圖像。在圖5中，LC板199包括濾色器基板B2、陣列基板Bl和它們之間 的液晶層LC。濾色器基板B2包括在第一基板300上的黑底(black matrix) 302，黑底302上的濾色器304a、 304b和304c，以及濾色器304a、 304b 和304c上的公共電極306。陣列基板B1 (其中限定了多個(gè)像素區(qū)P)包 括第二基板100上的多個(gè)薄膜晶體管T、多個(gè)像素電極222、多條選通線 202和多條數(shù)據(jù)線(未示出)。多個(gè)薄膜晶體管T以矩陣形式排列。各薄 膜晶體管T包括柵極204、半導(dǎo)體層208 (包括有源層208a和歐姆接觸 層208b)、源極212和漏極214。柵極204形成在第二基板100上，并在 柵極204的上方布置半導(dǎo)體層208。在柵極204與半導(dǎo)體層208之間插入 選通絕緣層206。源極212和漏極214形成在半導(dǎo)體層208上并且相互隔 開(kāi)。各數(shù)據(jù)線(未示出)與矩陣形式的相應(yīng)列的薄膜晶體管T的相應(yīng)源 極212相連接，而各選通線202與矩陣形式的相應(yīng)行的薄膜晶體管T的 相應(yīng)柵極204相連接。像素區(qū)P是由選通線202和數(shù)據(jù)線(未示出)的 交叉來(lái)限定。各像素區(qū)P中的各像素電極222與相應(yīng)的薄膜晶體管T相 連接。像素電極222由包括銦錫氧化物(ITO)和銦鋅氧化物(IZO)在 內(nèi)的透明導(dǎo)電材料形成。各像素區(qū)P對(duì)應(yīng)于紅色、綠色和藍(lán)色像素中的一個(gè)。此外，兩個(gè)紅 色像素中的一個(gè)顯示針對(duì)右眼的2-D圖像，而該兩個(gè)紅色像素中的另一 個(gè)顯示針對(duì)左眼的2-D圖像。 使用膠層將上述LC板粘到凸透鏡片上，以產(chǎn)生高質(zhì)量的3-D圖像。 由于利用粘性的膠層將凸透鏡片粘到LC板上，所以它是耐用的。此外， 由于膠層中的膠材料在暴露于紫外光之前不具有粘性，所以可以將凸透 鏡片重新對(duì)齊到LC板上。另外，可以抽取凸透鏡片與LC板之間的空氣。對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員顯而易見(jiàn)的是，在不偏離本發(fā)明的精神或范圍 的情況下可以在包括本發(fā)明的凸透鏡陣列和圖像顯示裝置中做出多種修 改和變化。因此，本發(fā)明旨在涵蓋對(duì)本發(fā)明的這些修改和變化，只要這 些修改和變化落入所附的權(quán)利要求及其等同物的范圍內(nèi)。本申請(qǐng)要求2006年9月25日提交的韓國(guó)專利申請(qǐng)No. 2006-0092744的優(yōu)先權(quán)，在此通過(guò)引用而并入其內(nèi)容。
權(quán)利要求
1、一種凸透鏡型三維圖像顯示裝置，該凸透鏡型三維圖像顯示裝置包括顯示板；所述顯示板的上表面上的第一偏光器；在所述第一偏光器的整個(gè)表面上均勻形成的膠層；以及所述膠層上的凸透鏡片，其中所述膠層當(dāng)暴露于紫外光時(shí)具有粘性。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，該裝置還包括所述顯示板的下表面 上的第二偏光器。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其中，所述凸透鏡片的上側(cè)具有多 個(gè)突起部分，并且所述凸透鏡片的下側(cè)具有平的表面。
4、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的裝置，其中，所述凸透鏡片的所述平的表 面與所述顯示板相面對(duì)。
5、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的裝置，其中，所述多個(gè)突起部分各自具有 半圓柱形狀。
6、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其中，所述膠層包括丙烯酸酯樹(shù)脂、 硅、丙烯酸酯樹(shù)脂-硅混合物、聚氨酯、丙烯酸酯樹(shù)脂-聚氨酯混合物、環(huán) 氧樹(shù)脂、丙烯酸酯樹(shù)脂-環(huán)氧樹(shù)脂混合物中的一種。
7、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其中，所述顯示板包括第一基板，該第一基板包括薄膜晶體管、選通線、數(shù)據(jù)線和像素電極，其中所述薄膜晶體管形成在選通線與數(shù)據(jù)線的交叉處，所述像素電極與所述薄膜晶體管相連接；第二基板，該第二基板面對(duì)所述第一基板，并包括公共電極;以及 液晶層，該液晶層介于所述第一基板與所述第二基板之間。
8、 一種制造凸透鏡型三維圖像顯示裝置的方法，該方法包括.-在顯示板的整個(gè)表面上均勻地形成材料層； 將凸透鏡片布置在所述材料層上；以及使紫外光透過(guò)所述凸透鏡片而照射到所述材料層上，將所述凸透鏡 片固定到所述顯示板上。
9、 根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其中，所述材料層由于紫外光而具有粘性。
10、 根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其中，所述材料層包括丙烯酸酯 樹(shù)脂、硅、丙烯酸酯樹(shù)脂-硅混合物、聚氨酯、丙烯酸酯樹(shù)脂-聚氨酯混合 物、環(huán)氧樹(shù)脂、丙烯酸酯樹(shù)脂-環(huán)氧樹(shù)脂混合物中的一種。
11、 根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其中，使用具有多個(gè)噴嘴的分配 器在所述顯示板上涂布所述材料。
12、 根據(jù)權(quán)利要求ll所述的方法，其中，所述分配器在所述顯示板 上進(jìn)行掃描。
全文摘要
本發(fā)明提供一種凸透鏡型三維圖像顯示裝置及其制造方法。該凸透鏡型三維圖像顯示裝置包括顯示板；所述顯示板的上表面上的第一偏光器；在所述第一偏光器的整個(gè)表面上均勻形成的膠層；以及所述膠層上的凸透鏡片，其中所述膠層當(dāng)暴露于紫外光時(shí)具有粘性。
文檔編號(hào)G02B27/26GK101153962SQ200710136139
公開(kāi)日2008年4月2日 申請(qǐng)日期2007年7月18日 優(yōu)先權(quán)日2006年9月25日
發(fā)明者勳 姜, 金赫秀 申請(qǐng)人:Lg.菲利浦Lcd株式會(huì)社