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立体显示装置的3D眼镜及包括该3D眼镜的立体显示装置

摘要

提供了用于立体显示装置使用的3D眼镜,所述立体显示装置包括一个显示面板以及一个光学滤波器,所述显示面板用于发射右眼像光和左眼像光,所述光学滤波器包括用于调节右眼像光的偏振态的第一区域和用于调节左眼像光的偏振态的第二区域,所述3D眼镜包括:一个右眼区域,允许右眼像光穿过其中,以及一个左眼区域,允许左眼像光穿过其中;以及补偿膜,布置在所述右眼区域和所述左眼区域以补偿在所述光学滤波器的第一区域和第二区域之间的相差偏移,其中设置在右眼区域的补偿膜的相差值和设置在左眼区域的补偿膜的相差值不同。

著录项

  • 公开/公告号CN102667590A

    专利类型发明专利

  • 公开/公告日2012-09-12

    原文格式PDF

  • 申请/专利权人 株式会社LG化学;

    申请/专利号CN201080058671.3

  • 发明设计人 李大熙;朴文洙;蔡昇训;

    申请日2010-10-15

  • 分类号G02F1/1335;G02B27/22;

  • 代理机构北京北翔知识产权代理有限公司;

  • 代理人徐燕

  • 地址 韩国首尔

  • 入库时间 2023-12-18 06:28:50

法律信息

  • 法律状态公告日

    法律状态信息

    法律状态

  • 2015-05-27

    授权

    授权

  • 2012-11-21

    实质审查的生效 IPC(主分类):G02F1/1335 申请日:20101015

    实质审查的生效

  • 2012-09-12

    公开

    公开

说明书

技术领域

本发明涉及用于立体显示装置的三维(3D)眼镜及包括该3D眼镜 的立体显示装置,更具体地,涉及为补偿在光学滤波器的右眼影像传 输区域(image transmission area)和左眼影像传输区域之间产生的 相差偏移而开发的3D眼镜,以及包括该3D眼镜的立体显示装置。

背景技术

与现有的2D影像不同,3D立体影像是一种实际上类似于人类体 验到的实际影像的新颖构思的影像,将视觉信息的品质水平增加了一 个维度。通常,人类感觉到3D效果的原因是,因为右眼和左眼所识别 的物体具有一个时间差。即,因为人类的双眼的位置间隔开大约65mm 的间距,它们在稍微不同的方向看到影像,从而藉由双眼像差 (binocular disparity)(或者视差(parallax))实现3D效果。即, 可通过向观察者的两只眼睛输入具有时间差的影像来实现3D影像效 果。

现有技术的立体显示装置可分为使用3D眼镜的立体显示装置和 不使用3D眼镜的立体显示装置。使用3D眼镜的立体显示装置被设计 为显示各自都具有不同的偏振特性的左眼影像和右眼影像,以及将一 个偏振器或类似的装置附接至3D眼镜以仅允许左眼影像投射到左眼 透镜,以及仅允许右眼影像投射到右眼透镜,由此允许使用者体验到 3D效果。3D眼镜方案的不利之处在于使用者必须佩戴眼镜,但是有利 之处在于可以减少对视角的限制以及可以便于制造。

通常,使用3D眼镜的现有技术立体显示装置包括用于产生左眼像 光和右眼像光的显示面板,以及附接至所述显示面板的光学滤波器, 用于改变左眼像光和右眼像光的偏振态从而使左眼像光和右眼像光具 有相互不同的偏振态。

在此情况中,光学滤波器被形成为被交替地图案化的第一区域和 第二区域,以及在此示例中,第一区域调节右眼像光的偏振态,第二 区域调节左眼像光的偏振态。通常,第一区域和第二区域具有相同的 相差值和其光轴相互垂直的相差层;例如,-λ/4相差层和+λ/4相差层 可按照条纹图案或棋盘图案交替布置。

包括被交替地图案化的第一区域和第二区域的光学滤波器可通过 如下方式制造:将光致抗蚀剂涂覆到衬底(或基底构件),暴露衬底 的预定部分,以及使用氢氧化钾溶液处理最终形成的结构以允许某一 部分失去相差延迟功能。

然而,该方法具有的问题在于,由于化学蚀刻必须执行复杂的制 造工艺,结果增加了制造成本并降低了生产率。

用于制造光学滤波器的另一种方法是,通过在衬底上涂覆液晶来 形成相差层或者将聚合物拉伸膜等附接至衬底,并且通过激光、研磨 机等去除相差层的一部分。然而,该方法具有的问题在于难以获得准 确的图案化,以及相差层会被激光、蚀刻等损坏,导致有缺陷的光学 滤波器。

另外,使用这些方法都不容易制造使得光学滤波器的图案与显示 面板的像素准确匹配的光学滤波器,而光学滤波器的图案和显示面板 的像素之间的不相符导致产生高的串扰率。

为了解决上述问题,有人提出了一种方法用于为立体显示装置制 造光学滤波器,即通过印刷液晶材料来仅在衬底的第一区域和第二区 域之一上形成取向层(alignment layer)和/或相差层。该方法的有 利之处在于显示面板的像素和光学滤波器的图案是高度匹配的。然而, 在该方法中,光学滤波器被制造使得其中液晶层取向的部分(下文, 称为“取向部分”)以及其中液晶层未取向的部分(下文,称为“未 取向部分”)交替布置,并且在此情况中,未取向部分的光学性能远 远低于取向部分的光学性能,降低了影像显示装置整体的画面质量。

因此,为了解决上述问题,有人提出了一种方法,用于在衬底上 形成光学取向层,通过辐照UV偏振光来执行主要取向,通过使用掩膜 仅向部分区域辐照垂直于主要辐照的UV偏振光的UV偏振光来执行辅 助取向,以及在衬底上涂覆液晶层。该方法有利消除了未取向液晶层 的存在,但是不利之处在于使用掩膜使本方法变得复杂,并且因为辐 照到辅助取向区域和主要取向区域的UV光的强度不同,主要取向的取 向层的液晶取向程度和辅助取向的取向层的液晶取向程度不均匀,导 致相差偏移。相差偏移使得左眼影像和右眼影像不能明显分开而产生 串扰,从而不能实现清晰的立体影像。

发明内容

技术问题

本发明的一个方面提供了通过补偿在光学滤波器的第一区域和第 二区域之间的相差偏移能够实现清晰的3D影像的偏振三维(3D)眼镜, 以及包括该3D眼镜的立体显示装置。

技术方案

根据本发明的一个方面,提供了用于立体显示装置使用的3D眼 镜,所述立体显示装置包括一个显示面板和一个光学滤波器,所述显 示面板用于发射右眼像光和左眼像光,所述光学滤波器包括用于调节 右眼像光的偏振态的第一区域和用于调节左眼像光的偏振态的第二区 域,所述3D眼镜包括:一个右眼区域,允许右眼像光穿过其中,以及 一个左眼区域,允许左眼像光穿过其中;以及补偿膜,布置在所述右 眼区域和所述左眼区域以补偿在所述光学滤波器的第一区域和第二区 域之间的相差偏移,其中设置在所述右眼区域的补偿膜的相差值和设 置在所述左眼区域的补偿膜的相差值不同。

根据本发明的另一方面,提供了一种立体显示装置,包括:一个 显示面板,发射右眼像光和左眼像光;一个光学滤波器,包括用于调 节所述右眼像光的偏振态的第一区域和用于调节所述左眼像光的偏振 态的第二区域;以及3D眼镜,包括一个右眼区域,允许右眼像光穿过 其中,以及一个左眼区域,允许左眼像光穿过其中,其中补偿膜被布 置在所述右眼区域和所述左眼区域以补偿在所述光学滤波器的第一区 域和第二区域之间的相差偏移,以及设置在所述右眼区域的补偿膜的 相差值和设置在所述左眼区域的补偿膜的相差值不同。

有益效果

所述3D眼镜具有在右眼区域和左眼区域分别具有不同的相差的 补偿膜,以补偿在光学滤波器的第一区域和第二区域之间产生的相差 偏移,从而防止原本由相差偏移引起产生的串扰,并且实现清晰的立 体影像。

附图说明

图1例示了根据本发明的一个示例实施方案的立体显示装置;

图2例示了包括在根据本发明的一个示例实施方案的立体显示装 置中的光学滤波器;

图3例示了用于制造图2的光学滤波器的方法;以及

图4A和4B是用于解释在根据本发明的一个示例实施方案的3D眼 镜中的光学补偿的原理的视图。

具体实施方式

图1例示了根据本发明的一个示例实施方案的立体显示装置。现 在将参照附图来详细描述本发明的示例实施方案。但是,本发明可实 现为许多不同形式并且不应理解为限制于本文给出的实施方案。而且, 这些实施方案被提供是使得本公开内容将是透彻并完整的,并且向本 领域技术人员完全传达本发明的范围。在附图中,为了清楚起见,形 状和尺寸可能被扩大了,在所有附图中将使用相同的参考数字标示相 同或相似的部件。

本发明的一个示例实施方案提供了用于在立体显示装置中使用的 偏振三维(3D)眼镜300,该三维眼镜包括显示面板100和光学滤波 器200。3D眼镜300包括用于补偿在右眼区域300R和左眼区域300L 处的光学滤波器200的相差偏移的补偿膜700,在此情况中,设置在 右眼区域300R的补偿膜700R和设置在左眼区域300L的补偿膜700L 分别具有相互不同的相差值。

显示面板100——它产生左眼像光和右眼像光以形成立体影像, 可包括,例如,诸如LCD面板之类的显示元件130,所述LCD面板包 括沿水平方向或竖直方向二维布置的LCD单元(LCD cell)。

光源110可布置在显示元件130的后侧,以向显示元件130供应 光。偏振器120和140可设置在显示元件130的两侧。为了简便,布 置在光源110和显示元件130之间的偏振器将被称为第一偏振器120, 布置在显示元件130和光学滤波器200之间的偏振器将被称为第二偏 振器140。第一偏振器120和第二偏振器140允许处于一特定偏振态 的光穿过其中或者阻挡光来实现变亮和变暗。第一偏振器120和第二 偏振器140通常被布置使得它们的吸收轴相互垂直。

光学滤波器200——用于向从显示面板100输出的左眼像光和右 眼图光提供不同的偏振态,包括用于调节右眼像光的偏振态的第一区 域240R和用于调节左眼像光的偏振态的第二区域240L。

光学滤波器200的结构或制造方法可不受具体限制,只要它可向 左眼像光和右眼像光提供不同的偏振态。即,可以不受任何限制地使 用本领域所用的各种结构的光学滤波器。例如,作为光学滤波器,可 使用:被图案化为使得第一区域和第二区域具有相互垂直的取向方向 的λ/4相差层、形成在第一区域和第二区域中的仅一个区域处的λ/2 相差层、或者形成在第一区域和第二区域中的仅一个区域处的λ/4相 差层和λ/2相差层的层压体。最理想地,光学滤波器被配置使得第一 区域和第二区域具有相同的相差值以及相互垂直的相差方向,但是在 实际情况中,几乎不可能制造出具有这种特性的光学滤波器。

例如,使得第一区域和第二区域具有相互垂直的取向方向的图案 化的λ/4相差层可通过如下方式制造:在衬底(或基底构件)上涂覆 一个取向层,在该取向层上主要辐照偏振UV来使取向层主要取向,然 后通过一个掩膜辅助辐照偏振UV,该掩膜被设计为不允许光在对应于 第一区域240R的部分穿过其中从而仅辅助取向对应于第二区域240L 的部分。在此情况中,主要辐照偏振UV和辅助辐照偏振UV的偏振方 向相互垂直。取向层的取向根据最终辐照的偏振UV的方向确定。因此, 根据这个方法,第一区域240R可取向在主要辐照偏振UV的偏振方向, 第二区域240L取向在辅助辐照偏振UV的偏振方向,由此制造具有第 一区域240R和第二区域240L的光学滤波器,所述第一区域240R和第 二区域240L的相差方向相互垂直。

然而,当通过两次光辐照来制造光学滤波器时,光被辐照到第一 区域240R的取向层一次,而光被辐照到第二区域240L的取向层两次。 在此情况中,由于光辐照的量有区别,所以取向层的液晶取向性能(或 液晶取向能力)不同。由此,因为形成在第一区域240R的液晶层的取 向度和形成在第二区域240L的液晶层的取向度彼此并不精确相等,所 以相差值的大小也不相同。

同时,在通过将形成在第一区域240R和第二区域240L中的仅一 个区域上的λ/2相差层层压到λ/4相差层而制造光学滤波器的情况中, 该光学滤波器是通过如下方法制造的,即,在衬底的一个表面上形成 λ/4相差层,在衬底的另一个表面上形成λ/2相差层,然后通过激光 或经蚀刻等去除在对应于第一区域240R或第二区域240L的部分处的 λ/2相差层。在此情况中,由于在去除λ/2相差层的过程中的热或化 学反应,可产生相差偏移。

也即,由于各种原因在光学滤波器的第一区域240R和第二区域 240L之间可产生相差偏移,所产生的相差偏移导致左眼影像和右眼影 像不能清晰分开,从而不能实现明显的立体影像。

因此,为了解决该问题,本申请的发明人进行了重复的深入研究, 进而发现通过安装在3D眼镜300的右眼区域300R和左眼区域300L上 各自具有不同的相差值的补偿膜来解决由光学滤波器中产生的相差偏 移所导致的串扰问题的方案,并完成了本发明。

现在将描述根据本发明的一个示例实施方案的3D眼镜的配置。

根据本发明的一个示例实施方案的3D眼镜被配置为包括允许右 眼像光穿过其中的右眼区域300R和允许左眼像光穿过其中的左眼区 域300L。

如图1中所示,在根据本发明的示例实施方案的3D眼镜中,右眼 区域300R和左眼区域300L包括允许右眼像光穿过其中的偏振器 320R、允许左眼像光穿过其中的偏振器320L、以及分别附接至偏振器 320R和320L的补偿膜360R和360L。在此情况中,附接至右眼区域 300R的补偿膜360R和附接至左眼区域300L的补偿膜360L具有相互 不同的相差值的大小。

优选地,根据本发明一个示例实施方案的附接至3D眼镜的右眼区 域300R的补偿膜360R具有与光学滤波器的第二区域240L的相差值相 同大小的相差值以及与第二区域240L的光轴垂直的光轴,附接至左眼 区域300L的补偿膜360L具有与光学滤波器的第一区域240R的相差值 相同大小的相差值以及与第一区域240R的光轴垂直的光轴。即,当光 学滤波器的第一区域240R的相差值是α、光学滤波器的第二区域240L 的相差值是β、且发射自显示面板100的像光的波长是λ时,则α+ β=λ/2,α≠β,并且优选地,包括在右眼区域300R中的补偿膜360R 具有相差值β和与第二区域240L的光轴垂直的光轴,包括在左眼区域 300L中的补偿膜360L具有相差值α和与第一区域240R的光轴垂直的 光轴。

同时,右眼区域300R和左眼区域300L的偏振器320R和320L具 有的光传输轴垂直于布置在显示元件130和光学滤波器200之间的第 二偏振器140的光传输轴,但本发明并不仅限于此。

图4A和4B是用于解释根据本发明的一个示例实施方案的补偿通 过3D眼镜的光学滤波器的相差偏移的原理的视图。下文中,将参照图 4A和4B描述根据本发明的一个示例实施方案的用于补偿相差偏移的 原理。具体地,图4A例示了右眼像光的路径,图4B例示了左眼像光 的路径。

例如,根据本发明的一个示例实施方案,假设从显示面板发射的 光的波长是λ=560nm,光学滤波器的第一区域240R具有150nm的相 差值并且具有-45°的光轴,光学滤波器的第二区域240L具有130nm 的相差值并且具有+45°的光轴。

在此情况中,根据本发明的一个示例实施方案的3D眼镜的右眼区 域300R的补偿膜360R具有130nm的相差值和-45°的光轴,根据本 发明的一个示例实施方案的3D眼镜的左眼区域300L的补偿膜360L具 有150nm的相差值和+45°的光轴。

首先将描述图4A中例示的右眼像光的路径。

光学滤波器的第一区域240R的光轴和右眼区域的补偿膜360R的 光轴是平行的,使得已经穿过光学滤波器的第一区域240R的光(即, 右眼像光)能够穿过右眼区域300R的补偿膜360R。同时,右眼像光 在穿过光学滤波器的第一区域240R时具有150nm的相延迟,而当右 眼像光穿过右眼区域300R的补偿膜360R时,右眼像光具有130nm 的相延迟。因此,在光学滤波器的第一区域240R产生的相延迟和在右 眼区域300R的补偿膜360R产生的相延迟总计280nm,这对应于λ/2。 因此,最终,右眼像光具有总计λ/2的相差值(即,将光轴转动90° 以传输穿过右眼区域300R的偏振器320R)。结果,右眼像光可被投 射到3D眼镜后面的右眼。

同时,光学滤波器的第二区域240L和右眼区域300R的补偿膜 360R具有相同量的相差值和相互垂直的光轴。因此,已经传输穿过光 学滤波器的第二区域240L的光(即,左眼像光)被抵偿,从而不能穿 过右眼区域300R的补偿膜350R。从而,左眼像光不能到达3D眼镜后 面的右眼。

左眼像光的路径是相似的。即,光学滤波器的第二区域240L和左 眼区域300L的补偿膜360L具有相同的光轴,使得左眼像光能够穿过 左眼区域300L的补偿膜360L,在该过程中,左眼像光经历两个相延 迟。因此,左眼像光的相差值总计λ/2(即,光轴转动90°),从而, 左眼像光能够穿过左眼区域300L的偏振器320L。结果,左眼像光能 够投射到3D眼镜后面的左眼。

然而,因为已经传输穿过光学滤波器的第一区域240R的右眼像光 被抵偿,不穿过左眼区域300L的补偿膜360L,所以右眼像光不能到 达左眼。

按此方式,当使用根据本发明的一个示例实施方案的3D眼镜时, 尽管在光学滤波器中存在相差偏移,但左眼像光能够传输至左眼区域, 右眼像光能够传输至右眼区域,从而实现了清晰的没有串扰的立体影 像。

同时,如果对于在上述相同条件下的立体显示装置,使用包括具 有附接至右眼区域和左眼区域的相同大小的相差值的补偿膜的3D眼 镜,则不能获得串扰改善效果。例如,假设具有140nm的相差值和-45° 的光轴的补偿膜附接至右眼区域,以及具有140nm的相差值和+45° 的光轴的补偿膜附接至左眼区域。在此情况中,在右眼像光穿过光学 滤波器的第一区域时,产生150nm的相差,最终形成的光投射到3D 眼镜。在此情况中,因为3D眼镜的左眼区域的补偿膜具有的光轴垂直 于光学滤波器的第一区域,但是具有140nm的相差值,右眼像光不能 在补偿膜中被完全抵偿,其一部分传输穿过补偿膜。左眼像光也是如 此。即,按此方式,当3D眼镜的左眼区域和右眼区域的相差的大小相 同时,左眼像光和右眼像光不能明显分开,使得难以实现清晰的立体 影像。

现在将描述根据本发明的一个示例实施方案的立体显示装置。

根据本发明的一个示例实施方案的立体显示装置包括显示面板 100、光学滤波器200、以及3D眼镜300。在这些中,显示面板100 和3D眼镜300与上述的相同,因此将省略对它们的详细描述。

如上所述,光学滤波器200用于调节左眼像光和右眼像光的偏振 态,可不受任何限制地使用在本领域中通常使用的立体显示装置的任 何光学滤波器。具体地,尽管在光学滤波器的第一区域和第二区域之 间存在相差偏移,因为3D眼镜补偿了该偏移,所以相比于现有技术可 实现清晰的立体影像。

根据本发明的一个示例实施方案,光学滤波器200可包括:衬底; 形成在该衬底上的取向层,所述取向层被图案化以使得对应于第一区 域的一个部分以及对应于第二区域的一个部分具有相互不同的取向方 向;以及形成在所述取向层上的一个液晶层。

作为衬底,例如,可使用本领域通常已知的塑料衬底。可用在本 发明示例实施方案中的衬底可包括,例如,环烯烃聚合物衬底,诸如 三乙酰纤维素、聚丙烯酸酯、聚乙烯对苯二甲酸酯、聚碳酸酯、聚乙 烯、降冰片烯衍生物等,但本发明不限于此。

优选地,衬底10是不具有相差的各向同性的衬底或者仅在厚度方 向具有相差值而在表面方向没有相差。衬底210的厚度可不受具体限 制,优选地,它通常在30μm到100μm的范围内。

取向层可被图案化以形成第一区域和第二区域,但是取向层不受 其类型的具体限制。即,可使用摩擦取向层或光学取向层。在此情况 中,考虑到制造过程的方便,优选光学取向层。

图案化的取向层可通过如下方式制造:将取向层涂覆到衬底上, 在整个取向层辐照主要UV偏振光以形成主要取向,然后辐照辅助UV 偏振光穿过一个挡住光在第一区域传输的掩膜以形成辅助取向。同时, 对应于第一区域的部分的取向层的取向方向和对应于第二区域的部分 的取向层的取向方向可相互垂直。

接下来,可通过在所述图案化的取向层上涂覆液晶材料并将其硬 化(或熟化)形成液晶层。所述液晶层沿相互不同的方向固定以形成 第一区域和第二区域。所述液晶层可以是λ/4相差层。

如上所述,如果光学滤波器是通过执行两次的光辐照而形成,那 么在第一区域和第二区域之间可产生相差偏移。然而,如果是根据本 发明的示例实施方案的立体显示装置,则因为相差偏移被3D眼镜补 偿,所以尽管在光学滤波器中存在相差偏移,也可实现清晰的立体影 像。

在一个不同的示例实施方案中,光学滤波器可具有如图2示出的 结构,即,包括衬底210、第一取向层220、第二取向层230以及液晶 层240。

作为衬底,例如,可使用本领域通常已知的塑料衬底。可用在本 发明示例实施方案中的衬底可包括,例如,环烯烃聚合物衬底,诸如 三乙酰纤维素、聚丙烯酸酯、聚乙烯对苯二甲酸酯、聚碳酸酯、聚乙 烯、降冰片烯衍生物等,但本发明不限于此。

优选地,衬底10是不具有相差的各向同性的衬底或者仅在厚度方 向具有相差值而在表面方向没有相差。衬底210的厚度可不受具体限 制,优选地,它通常在30μm到100μm的范围内。

第一取向层220可形成在衬底210的一个表面的整个区域上,第 二取向层230可用某一图案形成在第一取向层220的上表面上。在此 情况中,第一取向层220和第二取向层230交替形成在衬底210的一 个表面上。当液晶层240形成在最终的结构上时,放置在第一取向层 上的液晶层240R通过第一取向层220取向,放置在第二取向层上的液 晶层240L通过第二取向层230取向。

在此情况中,第一取向层和第二取向层经历相互不同的取向处理 方法并且具有相互不同的取向处理方向。例如,当第一取向层220是 光学取向层时,摩擦取向层可被用作第二取向层,以及当第一取向层 220是摩擦取向层时,光学取向层可用作第二取向层230。因为使用经 历不同处理方法的取向层,一个取向层处理方法不影响另一个取向层, 所以可容易形成具有相互不同的取向处理方向的取向层,而不需要执 行复杂的方法诸如使用掩膜或光致抗蚀剂。例如,尽管向摩擦取向层 辐照UV偏振光,但不改变取向层的取向处理方向,相反地,对于其中 光学取向层被摩擦的情况亦是如此。因此,具有相互不同的取向方向 的第一取向层和第二取向层可通过如下方式形成:涂覆一个取向层, 沿第一取向方向摩擦该取向层以形成摩擦的取向层,将用于光学取向 层的聚合物以某些间隔涂覆在摩擦的取向层上,在不同于第一取向方 向的第二取向方向上将UV偏振光辐照其上。

在此情况中,第一取向层220和第二取向层230的取向处理方向 可相互垂直。

接下来,液晶层240形成在第一取向层220和第二取向层230上, 并且包括通过第二取向层取向的第一区域240R和通过第一取向层取 向的第二区域240L。当在取向层上涂覆液晶材料时,液晶材料沿取向 层的取向处理方向取向。在此情况中,因为第一取向层220和第二取 向层230被形成为交替暴露,并且第一取向层220和第二取向层230 的取向方向不同,因此当形成液晶层240时,液晶层240R和240L被 交替形成为取向在相互不同的方向。

在此情况中,根据第二取向层230的涂覆图案确定液晶层240的 图案。即,当第二取向层按条纹形状涂覆时,液晶层240被形成为具 有条纹图案,当第二取向层按棋盘图案涂覆时,液晶层240按棋盘图 案形成。

液晶层240可根据其厚度而具有各种不同的相差。优选地,液晶 层240可以是λ/4相差层。当液晶层240是λ/4相差层时,它用于将 作为线性偏振光的入射光源改变为圆偏振光,以及将作为圆偏振光的 入射光源改变为线性偏振光。λ/4相差层的这种功能可有利地用于显 示立体影像。

液晶层240可形成在光学滤波器的整个区域,使得右眼像光传输 穿过的区域和左眼像光传输穿过的区域可被图案化为具有相互垂直的 取向方向。例如,取向在45°的λ/4相差层可形成在右眼像光传输穿过 的部分,取向在-45°的λ/4相差层可形成在左眼像光传输穿过的部分。 在此情况中,已经传输穿过第二偏振器的线性偏振光在通过λ/4相差 层时被转化为圆偏振光,右眼像光和左眼像光是具有相互相反的转动 方向的圆偏振光。即,当右眼像光是右圆偏振光时,左眼像光是左圆 偏振光。

图3例示了根据本发明的一个示例实施方案的用于制造具有上述 结构的光学滤波器的方法。如图3中所示,光学滤波器可通过如下步 骤制造:(1)第一取向层材料涂覆步骤,(2)第一取向层形成步骤, (3)第二取向层材料涂覆步骤,(4)第二取向层形成步骤,以及(5) 液晶材料层形成步骤。

首先,将第一取向层材料涂覆在衬底的一个表面的整个区域上。 在此情况中,第一取向层材料可以是用于摩擦取向层的聚合物膜,或 者用于光学取向层的聚合物膜。

当第一取向层材料被涂覆到衬底的整个表面上时,该第一取向层 材料被取向以形成第一取向层。在此情况中,根据使用的第一取向层 材料,可执行合适的取向层处理方法。即,当第一取向层材料是用于 摩擦取向层的聚合物膜时,第一取向膜通过将聚合物膜用摩擦布沿某 一方向(例如,第一取向方向)摩擦形成(摩擦取向方法),当第一 取向层材料是用于光学取向层的聚合物膜时,第一取向层通过沿某一 方向(第一取向方向)向聚合物辐照偏振UV形成(光学取向方法)。

在第一取向层按上述方式形成之后,第二取向层材料被涂覆在第 一取向层上。在此情况中,第二取向层材料被涂覆以形成某一图案, 而不是涂覆在整个区域。例如,第二取向层材料可按照条纹图案或棋 盘图案涂覆。当第二取向层被选择性涂覆以具有某一图案时,第一取 向层和第二取向层被交替暴露。

同时,可根据印刷方法涂覆第一取向层和/或第二取向层。根据印 刷方法的取向层材料的涂覆的有利之处在于,可不执行复杂的工艺诸 如使用掩膜或光致抗蚀剂就可将所要求的材料仅涂覆在想要的位置。 此外,因为材料没有浪费在不必要的部分,可降低制造成本,以及通 过改变印刷图案等可简单调节希望形成的图案的线宽度。

同时,用于形成第二取向层的材料不同于用于形成第一取向层的 材料。即,当第一取向层是光学取向层时,用于摩擦取向层的聚合物 膜被用作第二取向层,并且当第一取向层是摩擦取向层时,用于光学 取向层的聚合物膜可用作第二取向层。

第二取向层通过根据第二取向层的材料而定的合适方法形成。

即,当第二取向层材料是用于摩擦取向层的聚合物膜时,第二取 向膜通过将用摩擦布沿某一方向(例如,第一取向方向)摩擦该聚合 物膜形成(摩擦取向方法),当第二取向层材料是用于光学取向层的 聚合物膜时,第二取向层通过沿某一方向(第二取向方向)向聚合物 辐照偏振UV形成(光学取向方法)。

第二取向层以不同于第一取向层的取向方向形成。优选地,第二 取向层被形成为垂直于第一取向层的取向方向。这样,由于第一取向 层和第二取向层的取向方法不同,所以即使第一取向层被暴露,当处 理第二取向层时第一取向层也不受影响。从而,在形成第二取向层之 后,第一取向层以第一取向方向取向,第二取向层以交替出现在衬底 表面上的第二取向方向取向。

此后,将反应式液晶材料涂覆在交替形成的第一取向层和第二取 向层上,在所述反应式液晶材料上施加热或辐照光从而以交联方式形 成液晶层。所述反应式液晶指的是当相邻的液晶单体通过光或热聚合 时形成液晶聚合物的材料。选自包含有丙烯酸酯基团的液晶材料以及 包含有引起反应式液晶单体聚合的反应物的液晶材料的一种或多种, 可用作反应式液晶。代表性实例可以是默克(Merck)公司的RM (Reactive Mesogen)、巴斯夫(BASF)的LC242,或类似产品。

如上所述,根据本发明的一个示例实施方案的光学滤波器可根据 一个简单方法制造而不执行多步骤方法或掩膜方法诸如光刻,并具有 卓越的光学性能,因为取向层形成在液晶的整个区域,而没有其中未 产生取向的未取向区域。另外,因为光学滤波器通过印刷方法制造, 它可实现与显示面板的像素的优秀的匹配度。同时,在光学滤波器的 情况中,因为具有某一厚度的第二取向层形成在第一取向层上,形成 在第一取向层上的液晶层的厚度和形成在第二取向层上的液晶层的厚 度不同,以导致在第一区域和第二区域的相差值之间的偏移。实际上, 产生的相差值偏移可导致无法实现清晰的立体影像。然而,因为根据 本发明的示例实施方案的立体显示装置使用对该偏移进行补偿的3D 眼镜,可解决由相差偏移导致的串扰问题,并且可实现清晰的立体影 像。

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