專利名稱：可切換二維與三維顯示模式的顯示裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明關(guān)于一種可切換二維與三維顯示模式的顯示裝置，特別是一種將極化驅(qū)動(dòng) 微型透鏡內(nèi)嵌(in-cell)在顯示裝置內(nèi)，而可省略至少一片用以包覆極化驅(qū)動(dòng)微型透鏡的 玻璃層的可切換二維與三維顯示模式的顯示裝置。
背景技術(shù)：
立體顯示技術(shù)主要的原理是使觀看者的左眼與右眼分別接收到不同的影像，而左 眼與右眼接收到的影像會經(jīng)由大腦分析并重疊而使觀看者感知到影像畫面的層次感及深 度，進(jìn)而產(chǎn)生立體感。目前立體顯示裝置主要可區(qū)分時(shí)間序列式(time-sequential)與空間多工式兩 種。時(shí)間序列式立體顯示裝置會以掃描方式依序交替顯示供左眼觀看的左眼畫面與供右 眼觀看的右眼畫面。在觀看畫面時(shí)，觀看者必須配戴快門眼鏡(shutter glass)，而快門眼 鏡可依據(jù)目前顯示的畫面依序容許觀看者的左眼僅觀看到左眼畫面而無法觀看到右眼畫 面，以及容許觀看者的右眼僅觀看到右眼畫面而無法觀看到左眼畫面，借此達(dá)到立體顯示 的效果。空間多工式(spatial-multiplexed)立體顯示裝置主要包括視差屏障(parallax barrier)型立體顯示裝置。視差屏障型立體顯示裝置是利用設(shè)置在顯示面板前方的視差屏 障，即設(shè)置在構(gòu)成顯示面板的二基板的外表面，使觀看者的左眼與右眼因觀看角度的差異 受到視差屏障的遮蔽，而僅能分別觀看到左眼畫面與右眼畫面。然而，傳統(tǒng)的立體顯示裝置在使用上或效果上仍具有許多缺點(diǎn)。時(shí)間序列式立體 顯示裝置需配載快門眼鏡，因此造成使用上的不便，而空間多工式立體顯示裝置具有可觀 看距離的限制，亦即觀看者可清楚觀看到立體影像的位置僅限于特定范圍之間。然而，當(dāng)空 間多工式立體顯示裝置應(yīng)用在高解析度的手機(jī)或其它具有高解析度的可攜式顯示裝置上 時(shí)，傳統(tǒng)的空間多工式立體顯示裝置是通過將視差屏障與顯示裝置之間的玻璃薄化，以縮 短視差屏障與顯示裝置之間的距離，進(jìn)而減短可觀看距離，達(dá)到可攜式顯示裝置所需要的 最佳觀看距離。但是玻璃薄化的程度受限于制程的極限，且亦會影響可攜式顯示裝置的結(jié) 構(gòu)強(qiáng)度。因此，傳統(tǒng)應(yīng)用于高解析度可攜式電子產(chǎn)品上的立體顯示裝置在縮短可觀看距離 上仍有其進(jìn)步的必要。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的主要目的之一在于提供一種可切換二維與三維顯示模式的顯示裝置，以 解決傳統(tǒng)技術(shù)在縮短可觀看距離上所面臨的難題。為達(dá)上述目的，本發(fā)明提供一種可切換二維與三維顯示模式的顯示裝置，包括有 機(jī)發(fā)光二極管(0LED)顯示單元、極化驅(qū)動(dòng)微型透鏡(polarizationactivated microlens, PAM)、可切換偏光裝置以及偏光片。有機(jī)發(fā)光二極管顯示單元包括上基板、下基板與有機(jī) 發(fā)光二極管顯示陣列設(shè)置在上基板與下基板之間，極化驅(qū)動(dòng)微型透鏡設(shè)置在上基板與有機(jī) 發(fā)光二極管顯示陣列之間并與上基板以及有機(jī)發(fā)光二極管顯示陣列直接接觸，可切換偏光裝置設(shè)置在有機(jī)發(fā)光二極管顯示單元的上基板之上，以及偏光片設(shè)置在可切換偏光裝置之 上。為達(dá)上述目的，本發(fā)明還提供一種可切換二維與三維顯示模式的顯示裝置，包括 扭轉(zhuǎn)向列型顯示單元、可切換偏光裝置以及極化驅(qū)動(dòng)微型透鏡。可切換偏光裝置包括下透 明基板、第一透明導(dǎo)電層設(shè)置在下透明基板之上、第二透明導(dǎo)電層設(shè)置在第一透明導(dǎo)電層 之上以及上透明基板設(shè)置在第二透明導(dǎo)電層之上，極化驅(qū)動(dòng)微型透鏡設(shè)置在第二透明導(dǎo)電 層與上透明基板之間并與第二透明導(dǎo)電層以及上透明基板直接接觸。本發(fā)明的可切換二維與三維顯示模式的顯示裝置借由將極化驅(qū)動(dòng)微型透鏡內(nèi)嵌 于有機(jī)發(fā)光二極管顯示單元內(nèi)，達(dá)到在制程上省略至少一片用以包覆極化驅(qū)動(dòng)微型透鏡的 玻璃層。此外，當(dāng)顯示元件為扭轉(zhuǎn)向列型顯示單元時(shí)，本發(fā)明亦提供一種將極化驅(qū)動(dòng)微型透 鏡內(nèi)嵌于可切換偏光裝置內(nèi)的可切換二維與三維顯示模式的顯示裝置。通過上述將極化驅(qū) 動(dòng)微型透鏡內(nèi)嵌在有機(jī)發(fā)光二極管顯示單元或可切換偏光裝置內(nèi)的作法，本發(fā)明的可切換 二維與三維顯示模式的顯示裝置在制程上可以達(dá)到省略至少一片用以包覆極化驅(qū)動(dòng)微型 透鏡的玻璃層，以最有效的方式達(dá)到縮短用于可攜式顯示裝置的觀看距離。


圖1示出了本發(fā)明第一優(yōu)選實(shí)施例的可切換二維與三維顯示模式的顯示裝置的 示意圖。圖2示出了本發(fā)明第一優(yōu)選實(shí)施例的可切換二維與三維顯示模式的顯示裝置在 三維顯示模式作用下的示意圖。圖3示出了本發(fā)明第一優(yōu)選實(shí)施例的可切換二維與三維顯示模式的顯示裝置在 二維顯示模式作用下的示意圖。圖4示出了本發(fā)明第二優(yōu)選實(shí)施例的可切換二維與三維顯示模式的顯示裝置的 示意圖。圖5示出了一高解析度三維顯示面板的最佳觀看距離與厚度的關(guān)系示意圖。圖6示出了本發(fā)明第三優(yōu)選實(shí)施例的可切換二維與三維顯示模式的顯示裝置的 示意圖。圖7示出了本發(fā)明第三優(yōu)選實(shí)施例的可切換二維與三維顯示模式的顯示裝置在 三維顯示模式作用下的示意圖。圖8示出了本發(fā)明第三優(yōu)選實(shí)施例的可切換二維與三維顯示模式的顯示裝置在 二維顯示模式作用下的示意圖。圖9示出了本發(fā)明第四優(yōu)選實(shí)施例的可切換二維與三維顯示模式的顯示裝置的 示意圖。主要元件符號說明10有機(jī)發(fā)光二極管顯示單元14下基板20、90 極化驅(qū)動(dòng)微型透鏡24、94 結(jié)構(gòu)層40、80 可切換偏光裝置
43、44、
85,86
47、48
60
82
84
P1
RP1
BP1
GP2
D1
12
16
22,92
30,70
42,88
45、46
50
81
83
100,200
P2
GP1
RP2
BP2
D2
配向膜 透明基板
扭轉(zhuǎn)向列型顯示單元 上透明基板 第二透明導(dǎo)電層 第一像素單元 第一紅色次像素 第一藍(lán)色次像素 第二綠色次像素 第一偏振方向 上基板
有機(jī)發(fā)光二極管顯示陣列 液晶高分子透鏡結(jié)構(gòu) 粘著層 液晶層 透明導(dǎo)電層 偏光片 下透明基板 第一透明導(dǎo)電層 顯示裝置 第二像素單元 第一綠色次像素 第二紅色次像素 第二藍(lán)色次像素 第二偏振方向
具體實(shí)施例方式為使本領(lǐng)域技術(shù)人員能更進(jìn)一步了解本發(fā)明，下文特列舉本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例， 并配合附圖，詳細(xì)說明本發(fā)明的構(gòu)成內(nèi)容及所欲達(dá)成的功效。請參考圖1，圖1示出了本發(fā)明第一優(yōu)選實(shí)施例的可切換二維與三維顯示模式的 顯示裝置100的示意圖。如圖1所示，本實(shí)施例的可切換二維與三維顯示模式的顯示裝置 100包括有機(jī)發(fā)光二極管顯示單元10、極化驅(qū)動(dòng)微型透鏡20、可切換偏光裝置40以及偏光 片50設(shè)置在可切換偏光裝置40之上。本實(shí)施例的有機(jī)發(fā)光二極管顯示單元10包括上基 板12、下基板14與有機(jī)發(fā)光二極管顯示陣列16設(shè)置在上基板12與下基板14之間。本實(shí) 施例的極化驅(qū)動(dòng)微型透鏡20設(shè)置在有機(jī)發(fā)光二極管顯示單元10的上基板12與有機(jī)發(fā)光 二極管顯示陣列16之間，并與上基板12以及有機(jī)發(fā)光二極管顯示陣列16直接接觸，其中 極化驅(qū)動(dòng)微型透鏡20包括液晶高分子(liquid crystal polymer, LCP)透鏡結(jié)構(gòu)22以及 結(jié)構(gòu)層24，液晶高分子透鏡結(jié)構(gòu)22與結(jié)構(gòu)層24相互接觸，液晶高分子透鏡結(jié)構(gòu)22與有機(jī)發(fā)光二極管顯示陣列16直接接觸，且結(jié)構(gòu)層24與上基板12直接接觸，因此可省略至少一 片用以包覆極化驅(qū)動(dòng)微型透鏡20的玻璃層，而將極化驅(qū)動(dòng)微型透鏡20內(nèi)嵌在有機(jī)發(fā)光二 極管顯示單元10裝置內(nèi)，有助于達(dá)到薄化的目的。液晶高分子透鏡結(jié)構(gòu)22具有雙折射率 (birefringence)，其分別為尋常光折射率與非常光折射率，而結(jié)構(gòu)層24具有一折射率，且 結(jié)構(gòu)層24的折射率大體上與液晶高分子透鏡結(jié)構(gòu)22的尋常光折射率及非常光折射率的其 中之一相等。在本實(shí)施例中，結(jié)構(gòu)層24的折射率優(yōu)選為與液晶高分子透鏡結(jié)構(gòu)22的尋常 光折射率相等，但不以此為限。本實(shí)施例的可切換偏光裝置40設(shè)置在有機(jī)發(fā)光二極管顯示 單元10的上基板12之上，其中可切換偏光裝置40包括液晶層42、一對配向膜43、44、一對 透明導(dǎo)電層45、46以及一對透明基板47、48。本實(shí)施例的液晶層42設(shè)置在配向膜43、44 之間，配向膜43、44設(shè)置在透明導(dǎo)電層45、46之間，以及透明導(dǎo)電層45、46設(shè)置在透明基板 47、48之間。此外，可切換偏光裝置40可為扭轉(zhuǎn)向列型(twist nematic,TN)液晶單元，但 并不以此為限。此外，本實(shí)施例的可切換二維與三維顯示模式的顯示裝置100還包括粘著 層30，設(shè)置在有機(jī)發(fā)光二極管顯示單元10的上基板12與可切換偏光裝置40之間，用以粘 著有機(jī)發(fā)光二極管顯示單元10的上基板12與可切換偏光裝置40的透明基板47。此外，本發(fā)明第一優(yōu)選實(shí)施例的有機(jī)發(fā)光二極管顯示單元10的有機(jī)發(fā)光二極管 顯示陣列16至少包括第一像素單元P1與第二像素單元P2。本實(shí)施例的第一像素單元P1 包括第一紅色次像素RP1、第一綠色次像素GP1以及第一藍(lán)色次像素BP1。此外，第二像素 單元P2包括第二紅色次像素RP2、第二綠色次像素GP2以及第二藍(lán)色次像素BP2。本實(shí)施 例的有機(jī)發(fā)光二極管顯示單元10所發(fā)射出的光源為自然光，因此位于有機(jī)發(fā)光二極管顯 示陣列16內(nèi)的第一像素單元P1與第二像素單元P2所發(fā)射出的部分影像畫面具有第一偏 振方向，而部分影像畫面具有第二偏振方向，且第一偏振方向與第二偏振方向相互垂直。當(dāng)本實(shí)施例的可切換二維與三維顯示模式的顯示裝置100在作用時(shí)，影像畫面從 有機(jī)發(fā)光二極管顯示單元10的有機(jī)發(fā)光二極管顯示陣列16朝向極化驅(qū)動(dòng)微型透鏡20的 方向射出，且依序穿過液晶高分子透鏡結(jié)構(gòu)22、結(jié)構(gòu)層24、上基板12、粘著層30、可切換偏 光裝置40以及偏光片50，但并不以此為限，其中具有第一偏振方向的影像畫面在穿過液晶 高分子透鏡結(jié)構(gòu)22時(shí)通過液晶高分子透鏡結(jié)構(gòu)22的尋常光折射率折射，而具有第二偏振 方向的影像畫面在穿過液晶高分子透鏡結(jié)構(gòu)22時(shí)通過液晶高分子透鏡結(jié)構(gòu)22的非尋常光 折射率折射。此外，由于本實(shí)施例的結(jié)構(gòu)層24的折射率等于液晶高分子透鏡結(jié)構(gòu)22的尋 常光折射率，故具有第一偏振方向的影像畫面在穿過液晶高分子透鏡結(jié)構(gòu)22并進(jìn)入結(jié)構(gòu) 層24時(shí)并不會產(chǎn)生折射，而具有第二偏振方向的影像畫面在穿過液晶高分子透鏡結(jié)構(gòu)22 并進(jìn)入結(jié)構(gòu)層24的同時(shí)，會經(jīng)歷折射率的轉(zhuǎn)換(從具有非尋常光折射率的液晶高分子透鏡 結(jié)構(gòu)22進(jìn)入具有尋常光折射率的結(jié)構(gòu)層24)而產(chǎn)生折射。此外，如圖1所示，本發(fā)明的液 晶高分子透鏡結(jié)構(gòu)22具有透鏡(lens)般的形狀，因此當(dāng)具有第二偏振方向的光線經(jīng)過液 晶高分子透鏡結(jié)構(gòu)22與結(jié)構(gòu)層24的不同折射率時(shí)，具有第二偏振方向的光線隨著進(jìn)入透 鏡的位置不同會分別折射至兩個(gè)不同的方向。由上述可知，用來提供二維顯示的具有第一偏振方向的影像畫面在通過液晶高分 子透鏡結(jié)構(gòu)22與結(jié)構(gòu)層24的界面時(shí)不會產(chǎn)生折射而用來提供三維顯示的具有第二偏振方 向的影像畫面在通過液晶高分子透鏡結(jié)構(gòu)22與結(jié)構(gòu)層24的界面時(shí)會因折射率的不同會產(chǎn) 生折射。在后續(xù)的說明書當(dāng)中將說明本實(shí)施例的可切換二維與三維顯示模式的顯示裝置100如何通過可切換偏光裝置40與偏光片50切換二維與三維顯示模式。請參考圖2，圖2示出了本發(fā)明第一優(yōu)選實(shí)施例的可切換二維與三維顯示模式的 顯示裝置100在三維顯示模式作用下的示意圖。如圖2所示，本發(fā)明第一優(yōu)選實(shí)施例的可 切換二維與三維顯示模式的顯示裝置100在三維顯示模式作用下，第一像素單元P1與第二 像素單元P2所發(fā)射出的影像畫面分別提供至觀看者的左眼與右眼，使觀看者的左眼與右 眼能接收到不同的影像畫面，體驗(yàn)三維的觀看效果。此外，本實(shí)施例的偏光片50具有平行 于第一偏振方向D1的吸收軸，在三維顯示模式下，可切換偏光裝置40可將具有第一偏振方 向D1的影像畫面扭轉(zhuǎn)至第二偏振方向D2，以及將具有第二偏振方向D2的影像畫面扭轉(zhuǎn)至 第一偏振方向D1。因此，原本具有第二偏振方向D2的影像畫面能順利的通過偏光片50并 通過液晶高分子透鏡結(jié)構(gòu)22的折射傳遞至觀看者的左眼與右眼，以達(dá)到三維的觀看效果， 而原本具有第一偏振方向D1的影像畫面在通過可切換偏光裝置40后則會因偏振方向垂直 于偏光片50的吸收軸而被阻擋在偏光片50之前。請參考圖3，圖3示出了本發(fā)明第一優(yōu)選實(shí)施例的可切換二維與三維顯示模式的 顯示裝置100在二維顯示模式作用下的示意圖。如圖3所示，本發(fā)明第一優(yōu)選實(shí)施例的可 切換二維與三維顯示模式的顯示裝置100在二維顯示模式作用下，第一像素單元P1與第二 像素單元P2所發(fā)射出的影像畫面為同時(shí)提供給觀看者的左眼與右眼的影像畫面。此外，在 二維顯示模式作用時(shí)，利用改變可切換偏光裝置40的液晶層42內(nèi)液晶分子的扭轉(zhuǎn)方向，可 使具有第一偏振方向D1的影像畫面能在不改變其偏振方向的狀態(tài)下直接穿過可切換偏光 裝置40與偏光片50，而具有第二偏振方向D2的影像畫面則會在穿過可切換偏光裝置40后 被阻擋在偏光片50之前，達(dá)到二維的觀看效果。在本實(shí)施例中，依據(jù)可切換偏光裝置40的設(shè)計(jì)不同，可切換偏光裝置40可利用不 同的電壓操作模式來達(dá)到轉(zhuǎn)換偏振方向或不轉(zhuǎn)換偏振方向的作用。舉例而言，在三維顯示 模式作用下，可在可切換偏光裝置40的透明導(dǎo)電層45、46之間提供壓差以分別將具有第一 偏振方向D1的影像畫面扭轉(zhuǎn)成具有第二偏振方向D2的影像畫面，以及將具有第二偏振方 向D2的影像畫面扭轉(zhuǎn)成具有第一偏振方向D1的影像畫面，或是可在可切換偏光裝置40的 透明導(dǎo)電層45、46之間不提供壓差的狀態(tài)下，分別將具有第一偏振方向D1的影像畫面扭轉(zhuǎn) 成具有第二偏振方向D2的影像畫面，以及將具有第二偏振方向D2的影像畫面扭轉(zhuǎn)成具有 第一偏振方向D1的影像畫面。另外，在二維顯示模式作用下，可在可切換偏光裝置40的透 明導(dǎo)電層45、46之間提供壓差，以使得具有第一偏振方向D1的影像畫面與具有第二偏振方 向D2的影像畫面的偏振方向不被改變，或是在可切換偏光裝置40的透明導(dǎo)電層45、46之 間不提供壓差的狀態(tài)下，使具有第一偏振方向D1的影像畫面與具有第二偏振方向D2的影 像畫面的偏振方向不被改變。值得說明的是，偏光片50的吸收軸的方向并不以平行于第一 偏振方向D1為限，而亦可平行于第二偏振方向D2。當(dāng)偏光片50的吸收軸平行于第二偏振 方向D2時(shí)，可切換偏光裝置40的操作方式需作相對應(yīng)對變化，例如在二維顯示模式下，可 切換偏光裝置40將具有第一偏振方向D1的影像畫面轉(zhuǎn)換為具有第二偏振方向D2的影像 畫面，使具有第二偏振方向D2的影像畫面通過偏光片50，在三維顯示模式下，可切換偏光 裝置40則不對具有第二偏振方向D2的影像畫面進(jìn)行偏振改變，而使具有第二偏振方向D2 的影像畫面可直接通過偏光片50。請參考圖4，圖4示出了本發(fā)明第二優(yōu)選實(shí)施例的可切換二維與三維顯示模式的顯示裝置100的示意圖。本實(shí)施例與前述的實(shí)施例使用相同符號標(biāo)注相同元件，并僅針對 相異處進(jìn)行說明。如圖4所示，本實(shí)施例的極化驅(qū)動(dòng)微型透鏡20的液晶高分子透鏡結(jié)構(gòu)22 與結(jié)構(gòu)層24的相對位置是與第一優(yōu)選實(shí)施例相反。更精確的說，本實(shí)施例的液晶高分子透 鏡結(jié)構(gòu)22是設(shè)置在結(jié)構(gòu)層24與有機(jī)發(fā)光二極管顯示單元10的上基板12之間，且液晶高 分子透鏡結(jié)構(gòu)22并與結(jié)構(gòu)層24以及上基板12直接接觸，結(jié)構(gòu)層24是與有機(jī)發(fā)光二極管 顯示陣列16直接接觸，因此可省略至少一片用以包覆極化驅(qū)動(dòng)微型透鏡20的玻璃層，而將 極化驅(qū)動(dòng)微型透鏡20內(nèi)嵌在有機(jī)發(fā)光二極管顯示單元10裝置內(nèi)，有助于達(dá)到薄化的目的。 本實(shí)施例的可切換二維與三維顯示模式的顯示裝置100在對調(diào)液晶高分子透鏡結(jié)構(gòu)22與 結(jié)構(gòu)層24的相對位置之后，通過類似前述實(shí)施例的操作方式亦能達(dá)到上述可切換二維與 三維顯示模式的功效。請參考圖5，圖5示出了三維顯示面板的三維觀看距離與厚度的關(guān)系示意圖，其中 三維觀看距離為觀看者與三維顯示面板之間的距離，而厚度是指有機(jī)發(fā)光二極管顯示陣列 與極化驅(qū)動(dòng)微型透鏡之間的距離。圖5所示的關(guān)系示意圖為7. 19厘米尺寸的三維顯示面 板，且此三維顯示面板具有每厘米111個(gè)像素的高解析度，其中X軸為三維觀看距離(單位 為毫米)，Y軸為厚度(單位為毫米)。如圖5所示，當(dāng)三維觀看距離縮小時(shí)，其所對應(yīng)的厚 度亦以等比例方式縮小。一般而言，用于可攜式顯示裝置的高解析度三維顯示面板的最佳 觀看距離約為300毫米，而其所對應(yīng)的厚度約為0. 2毫米。為了達(dá)到最佳觀看距離，本發(fā)明 第一優(yōu)選實(shí)施例與第二優(yōu)選實(shí)施例利用將極化驅(qū)動(dòng)微型透鏡內(nèi)嵌在有機(jī)發(fā)光二極管顯示 單元之內(nèi)并與有機(jī)發(fā)光二極管顯示單元的有機(jī)發(fā)光二極管顯示陣列直接接觸，以最有效的 方法縮短有機(jī)發(fā)光二極管顯示陣列與極化驅(qū)動(dòng)微型透鏡之間的距離。請參考圖6，圖6示出了本發(fā)明第三優(yōu)選實(shí)施例的可切換二維與三維顯示模式的 顯示裝置200的示意圖。如圖6所示，本實(shí)施例的可切換二維與三維顯示模式的顯示裝置 200包括扭轉(zhuǎn)向列型顯示單元60、可切換偏光裝置80以及極化驅(qū)動(dòng)微型透鏡90。本實(shí)施例 的可切換偏光裝置80包括下透明基板81、第一透明導(dǎo)電層83設(shè)置在下透明基板81之上、 第二透明導(dǎo)電層84設(shè)置在第一透明導(dǎo)電層83之上、上透明基板82設(shè)置在第二透明導(dǎo)電層 84之上、一對配向膜85、86設(shè)置在第一透明導(dǎo)電層83與第二透明導(dǎo)電層84之間，以及液晶 層88設(shè)置在配向膜85、86之間。此外，極化驅(qū)動(dòng)微型透鏡90設(shè)置在可切換偏光裝置80內(nèi) 的第二透明導(dǎo)電層84與上透明基板82之間并與第二透明導(dǎo)電層84以及上透明基板82直 接接觸。本實(shí)施例的極化驅(qū)動(dòng)微型透鏡90包括液晶高分子透鏡結(jié)構(gòu)92以及結(jié)構(gòu)層94，液 晶高分子透鏡結(jié)構(gòu)92與結(jié)構(gòu)層94直接接觸。此外，液晶高分子透鏡結(jié)構(gòu)92具有雙折射率， 其分別為尋常光折射率與非常光折射率，而結(jié)構(gòu)層94具有折射率，且其中結(jié)構(gòu)層94的折射 率大體上與液晶高分子透鏡結(jié)構(gòu)92的尋常光折射率及非常光折射率的其中之一相等。在 本實(shí)施例中，結(jié)構(gòu)層94的折射率優(yōu)選為與液晶高分子透鏡結(jié)構(gòu)92的尋常光折射率相等，但 不以此為限。本實(shí)施例的液晶高分子透鏡結(jié)構(gòu)92與第二透明導(dǎo)電層84直接接觸，且結(jié)構(gòu) 層94與上透明基板82直接接觸，因此可省略至少一片用以包覆極化驅(qū)動(dòng)微型透鏡90的玻 璃層，而將極化驅(qū)動(dòng)微型透鏡90內(nèi)嵌在可切換偏光裝置80內(nèi)，有助于達(dá)到薄化的目的。此 外，本實(shí)施例的可切換二維與三維顯示模式的顯示裝置200還包括粘著層70設(shè)置在扭轉(zhuǎn)向 列型顯示單元60與可切換偏光裝置80的下透明基板81之間，用以粘著扭轉(zhuǎn)向列型顯示單 元60與可切換偏光裝置80的下透明基板81。
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此外，本實(shí)施例的可切換二維與三維顯示模式的顯示裝置200的扭轉(zhuǎn)向列型顯示 單元60為扭轉(zhuǎn)向列型液晶顯示面板，其至少包括第一像素單元P1與第二像素單元P2。本 實(shí)施例的第一像素單元P1包括第一紅色次像素RP1、第一綠色次像素GP1以及第一藍(lán)色次 像素BP1。第二像素單元P2包括第二紅色次像素RP2、第二綠色次像素GP2以及第二藍(lán)色 次像素BP2。當(dāng)本實(shí)施例的可切換二維與三維顯示模式的顯示裝置200在作用時(shí)，影像畫面 從扭轉(zhuǎn)向列型顯示單元60內(nèi)的第一像素單元P1與第二像素單元P2朝向可切換偏光裝置 80射出，且依序穿過粘著層70、下透明基板81、第一透明導(dǎo)電層83、配向膜85、液晶層88、 配向膜86、第二透明導(dǎo)電層84、液晶高分子透鏡結(jié)構(gòu)92、結(jié)構(gòu)層94以及上透明基板82，但 并不以此為限。請參考圖7，圖7示出了本發(fā)明第三優(yōu)選實(shí)施例的可切換二維與三維顯示模式的 顯示裝置200在三維顯示模式作用下的示意圖。如圖7所示，本發(fā)明第三優(yōu)選實(shí)施例的可 切換二維與三維顯示模式的顯示裝置200在三維顯示模式作用下，第一像素單元P1與第二 像素單元P2所發(fā)射出的影像畫面分別用以對應(yīng)提供至觀看者的左眼與右眼。此外，本實(shí)施 例的扭轉(zhuǎn)向列型顯示單元60的第一像素單元P1與第二像素單元P2所發(fā)射出的影像畫面 具有第一偏振方向D1。在三維顯示模式下，具有第一偏振方向D1的影像畫面能在不改變 其偏振方向的狀態(tài)下通過可切換偏光裝置80的液晶層88并依序進(jìn)入極化驅(qū)動(dòng)微型透鏡 90內(nèi)的液晶高分子透鏡結(jié)構(gòu)92以及結(jié)構(gòu)層94。在本實(shí)施例中，具有第一偏振方向D1的影 像畫面在穿過液晶高分子透鏡結(jié)構(gòu)92與結(jié)構(gòu)層94的界面時(shí)會產(chǎn)生折射。精確地說，由于 本實(shí)施的結(jié)構(gòu)層94具有與液晶高分子透鏡結(jié)構(gòu)92的尋常光折射率相同的折射率，故具有 第一偏振方向D1的影像畫面在穿過液晶高分子透鏡結(jié)構(gòu)92并進(jìn)入結(jié)構(gòu)層94的同時(shí)，由于 經(jīng)歷折射率的轉(zhuǎn)換以及穿透具有透鏡般形狀的液晶高分子透鏡結(jié)構(gòu)92，具有第一偏振方向 D1的影像畫面會折射至兩個(gè)不同的方向(如觀看者的左眼與右眼)，進(jìn)而達(dá)到三維顯示的 效果。請參考圖8，圖8示出了本發(fā)明第三優(yōu)選實(shí)施例的可切換二維與三維顯示模式的 顯示裝置200在二維顯示模式作用下的示意圖。如圖8所示，本發(fā)明第三優(yōu)選實(shí)施例的可切 換二維與三維顯示模式的顯示裝置200在二維顯示模式作用下，第一像素單元P1與第二像 素單元P2所發(fā)射出的影像畫面為同時(shí)提供給觀看者的左眼與右眼的相同的影像畫面。在 二維顯示模式下，可使可切換偏光裝置80可將具有第一偏振方向D1的影像畫面在通過液 晶層88的同時(shí)，扭轉(zhuǎn)至第二偏振方向D2，其中第一偏振方向D1與第二偏振方向D2為相互 垂直。由于本實(shí)施的結(jié)構(gòu)層94具有與液晶高分子透鏡結(jié)構(gòu)92的尋常光折射率相同的折射 率，故具有第二偏振方向D2的影像畫面在穿過液晶高分子透鏡結(jié)構(gòu)92并進(jìn)入結(jié)構(gòu)層94的 同時(shí)不會產(chǎn)生折射，而可達(dá)到二維顯示的效果。在本實(shí)施例中，依據(jù)可切換偏光裝置80的設(shè)計(jì)不同，可切換偏光裝置80可利用不 同的電壓操作模式來達(dá)到轉(zhuǎn)換偏振方向或不轉(zhuǎn)換偏振方向的作用。舉例而言，在三維顯示 模式作用下，可在可切換偏光裝置80的第一透明導(dǎo)電層83與第二透明導(dǎo)電層84之間提供 壓差以將具有第一偏振方向D1的影像畫面扭轉(zhuǎn)成具有第二偏振方向D2的影像畫面，或是 在可切換偏光裝置80的第一透明導(dǎo)電層83與第二透明導(dǎo)電層84之間不提供壓差，以將具 有第一偏振方向D1的影像畫面扭轉(zhuǎn)成具有第二偏振方向D2的影像畫面。另外，在二維顯 示模式作用下，可在可切換偏光裝置80的第一透明導(dǎo)電層83與第二透明導(dǎo)電層84之間提供壓差，以使得具有第一偏振方向D1的影像畫面在經(jīng)過可切換偏光裝置時(shí)不改變其偏振 方向，或是在可切換偏光裝置80的第一透明導(dǎo)電層83與第二透明導(dǎo)電層84之間不提供壓 差，以使得具有第一偏振方向D1的影像畫面在經(jīng)過可切換偏光裝置80時(shí)不改變其偏振方 向。此外，值得說明的是，本發(fā)明第三優(yōu)選實(shí)施例的扭轉(zhuǎn)向列型顯示單元60的第一像 素單元P1與第二像素單元P2所發(fā)射出的影像畫面并不以具有第一偏振方向D1的影像畫 面為限。當(dāng)扭轉(zhuǎn)向列型顯示單元60的第一像素單元P1與第二像素單元P2所發(fā)射出的影 像畫面具有第二偏振方向D2時(shí)，可切換偏光裝置80的操作方式需作相對應(yīng)對變化，例如在 三維顯示模式下，可切換偏光裝置80是在三維顯示模式下將具有第二偏振方向D2的影像 畫面扭轉(zhuǎn)至具有第一偏振方向D1的影像畫面，使具有第一偏振方向D1的影像畫在通過液 晶高分子透鏡結(jié)構(gòu)92與結(jié)構(gòu)層94的同時(shí)折射至兩個(gè)不同的方向；而在二維顯示模式下，可 切換偏光裝置80則不對具有第二偏振方向D2的影像畫面進(jìn)行偏振方向的改變，使具有第 二偏振方向D2的影像畫面在穿透液晶高分子透鏡結(jié)構(gòu)92與結(jié)構(gòu)層94的界面時(shí)不產(chǎn)生折 射。請參考圖9，圖9示出了本發(fā)明第四優(yōu)選實(shí)施例的可切換二維與三維顯示模式的 顯示裝置200的示意圖。本實(shí)施例與前述的第三優(yōu)選實(shí)施例使用相同符號標(biāo)注相同元件， 并僅針對相異處進(jìn)行說明。如圖9所示，本實(shí)施例的極化驅(qū)動(dòng)微型透鏡90的液晶高分子透 鏡結(jié)構(gòu)92與結(jié)構(gòu)層94的相對位置是與第三優(yōu)選實(shí)施例相反。更精確的說，本實(shí)施例的液晶 高分子透鏡結(jié)構(gòu)92設(shè)置在結(jié)構(gòu)層94與可切換偏光裝置80的上透明基板82之間并與結(jié)構(gòu) 層94以及上透明基板82直接接觸，而結(jié)構(gòu)層94與第二透明導(dǎo)電層84直接接觸。本實(shí)施 例的可切換二維與三維顯示模式的顯示裝置200在對調(diào)液晶高分子透鏡結(jié)構(gòu)92與結(jié)構(gòu)層 94的相對位置之后，通過類似前述實(shí)施例的操作方式亦能達(dá)到可切換二維與三維顯示模式 的功效。本發(fā)明的可切換二維與三維顯示模式的顯示裝置借由將極化驅(qū)動(dòng)微型透鏡內(nèi)嵌 于有機(jī)發(fā)光二極管顯示單元內(nèi)，達(dá)到在制程上省略至少一片用以包覆極化驅(qū)動(dòng)微型透鏡的 玻璃層。此外，當(dāng)顯示元件為扭轉(zhuǎn)向列型顯示單元時(shí)，本發(fā)明亦提供一種將極化驅(qū)動(dòng)微型透 鏡內(nèi)嵌于可切換偏光裝置內(nèi)的可切換二維與三維顯示模式的顯示裝置。通過將極化驅(qū)動(dòng)微 型透鏡內(nèi)嵌于有機(jī)發(fā)光二極管顯示單元或可切換偏光裝置內(nèi)，本發(fā)明的可切換二維與三維 顯示模式的顯示裝置在制程上可以達(dá)到省略至少一片用以包覆極化驅(qū)動(dòng)微型透鏡的玻璃 層。相較于傳統(tǒng)的空間多工式立體顯示裝置利用玻璃薄化以達(dá)到縮短觀看距離的方法，本 發(fā)明利用將極化驅(qū)動(dòng)微型透鏡內(nèi)嵌于可切換二維與三維顯示模式的顯示裝置的元件之內(nèi) 能更有效的達(dá)到可攜式顯示裝置的最佳觀看距離。以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，凡依本發(fā)明所做的均等變化與修飾，均應(yīng)屬 本發(fā)明的涵蓋范圍。
權(quán)利要求
一種可切換二維與三維顯示模式的顯示裝置，包括一有機(jī)發(fā)光二極管顯示單元，包括一上基板、一下基板與一有機(jī)發(fā)光二極管顯示陣列設(shè)置在該上基板與該下基板之間；一極化驅(qū)動(dòng)微型透鏡，設(shè)置在該上基板與該有機(jī)發(fā)光二極管顯示陣列之間并與該上基板以及該有機(jī)發(fā)光二極管顯示陣列直接接觸；一可切換偏光裝置，設(shè)置在該有機(jī)發(fā)光二極管顯示單元的該上基板之上；以及一偏光片，設(shè)置在該可切換偏光裝置之上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可切換二維與三維顯示模式的顯示裝置，其中該極化驅(qū)動(dòng)微 型透鏡包括一液晶高分子透鏡結(jié)構(gòu)以及一結(jié)構(gòu)層，該液晶高分子透鏡結(jié)構(gòu)與該結(jié)構(gòu)層直接 接觸，該液晶高分子具有一尋常光折射率與一非常光折射率，該結(jié)構(gòu)層具有一折射率，且該 結(jié)構(gòu)層的該折射率大體上與該尋常光折射率及該非常光折射率的其中之一相等。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的可切換二維與三維顯示模式的顯示裝置，其中該液晶高分子 透鏡結(jié)構(gòu)設(shè)置在該結(jié)構(gòu)層與該有機(jī)發(fā)光二極管顯示陣列之間，且該液晶高分子透鏡結(jié)構(gòu)與 該有機(jī)發(fā)光二極管顯示陣列直接接觸。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可切換二維與三維顯示模式的顯示裝置，其中該可切換偏光 裝置包括一液晶層、一對配向膜、一對透明導(dǎo)電層以及一對透明基板，其中該液晶層設(shè)置在 該對配向膜之間，該對配向膜系設(shè)置在該對透明導(dǎo)電層之間，以及該對透明導(dǎo)電層設(shè)置在 該對透明基板之間。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可切換二維與三維顯示模式的顯示裝置，還包括一粘著層， 設(shè)置在該顯示單元的該上基板與該可切換偏光裝置之間，用以粘著該顯示單元的該上基板 與該可切換偏光裝置。
6.一種可切換二維與三維顯示模式的顯示裝置，包括一扭轉(zhuǎn)向列型顯示單元；一可切換偏光裝置，包括一下透明基板、一第一透明導(dǎo)電層設(shè)置在該下透明基板之上、 一第二透明導(dǎo)電層設(shè)置在該第一透明導(dǎo)電層之上、以及一上透明基板設(shè)置在該第二透明導(dǎo) 電層之上；以及一極化驅(qū)動(dòng)微型透鏡，設(shè)置在該第二透明導(dǎo)電層與該上透明基板之間并與該第二透明 導(dǎo)電層以及該上透明基板直接接觸。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的可切換二維與三維顯示模式的顯示裝置，其中該極化驅(qū)動(dòng)微 型透鏡包括一液晶高分子透鏡結(jié)構(gòu)以及一結(jié)構(gòu)層，該液晶高分子透鏡結(jié)構(gòu)與該結(jié)構(gòu)層直接 接觸，該液晶高分子具有一尋常光折射率與一非常光折射率，該結(jié)構(gòu)層具有一折射率，且該 結(jié)構(gòu)層的該折射率大體上與該尋常光折射率及該非常光折射率的其中之一相等。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的可切換二維與三維顯示模式的顯示裝置，其中該液晶高分子 透鏡結(jié)構(gòu)設(shè)置在該結(jié)構(gòu)層與該第二透明導(dǎo)電層之間，且該液晶高分子透鏡結(jié)構(gòu)與該第二透 明導(dǎo)電層直接接觸。
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的可切換二維與三維顯示模式的顯示裝置，其中該可切換偏光 裝置還包括一液晶層以及一對配向膜，其中該液晶層設(shè)置在該對配向膜之間，該對配向膜 設(shè)置在該第一透明導(dǎo)電層與該第二透明導(dǎo)電層之間。
10.根據(jù)權(quán)利要求6所述的可切換二維與三維顯示模式的顯示裝置，還包括一粘著層，設(shè)置在該扭轉(zhuǎn)向列型顯示單元與該可切換偏光裝置的該下透明基板之間，用以粘著該扭轉(zhuǎn) 向列型顯示單元與該可切換偏光裝置的該下透明基板。
全文摘要
一種可切換二維與三維顯示模式的顯示裝置，包括有機(jī)發(fā)光二極管顯示單元、極化驅(qū)動(dòng)微型透鏡、可切換偏光裝置以及偏光片。有機(jī)發(fā)光二極管顯示單元包括上基板、下基板與有機(jī)發(fā)光二極管顯示陣列設(shè)置在上基板與下基板之間，極化驅(qū)動(dòng)微型透鏡設(shè)置在上基板與有機(jī)發(fā)光二極管顯示陣列之間并與上基板以及有機(jī)發(fā)光二極管顯示陣列直接接觸，可切換偏光裝置設(shè)置在有機(jī)發(fā)光二極管顯示單元的上基板之上，以及偏光片設(shè)置在可切換偏光裝置之上。
文檔編號G02F1/1333GK101852922SQ201010189488
公開日2010年10月6日 申請日期2010年5月24日 優(yōu)先權(quán)日2010年5月24日
發(fā)明者吳昱寯, 武柏瑋, 簡明芳 申請人:友達(dá)光電股份有限公司