CN101750749A

CN101750749A - 显示装置和三维图像滤光器

Info

Publication number: CN101750749A
Application number: CN200910225780A
Authority: CN
Inventors: 黄且源; 洪种基; 李相美; 白承九
Original assignee: Samsung SDI Co Ltd
Current assignee: Samsung SDI Co Ltd
Priority date: 2008-12-05
Filing date: 2009-12-07
Publication date: 2010-06-23
Also published as: EP2194419A1; KR20100064864A; US20100142043A1

Abstract

本发明提供显示装置和三维图像滤光器，可为佩戴偏振眼镜的观看者产生三维图像。该显示装置包括：显示面板，显示左眼图像和右眼图像；线性偏振光层，提供在显示面板的前表面中，并且将显示面板的自然光偏振为线性偏振光；以及相差层，提供在线性偏振光层中，并且将线性偏振光偏振为分别对应于左眼图像和右眼图像的左圆形偏振光和右圆形偏振光。

Description

显示装置和三维图像滤光器

技术领域

本发明涉及能产生三维图像的三维图像滤光器和显示装置。

背景技术

有几种实现三维图像的方法。例如，方法之一是液晶光阀眼镜法(shutterspectacle method)。为了实现三维图像，液晶光阀眼镜法除了显示器以外还需要单独的三维发射器和接收器。

在液晶光阀眼镜法中，因为需要显示器、发射器和接收器，所以增加了成本。另外，因为发射器需要安装在显示器的外面，所以使用眼镜变得很不方便，并且根据发射和接收波长会发生误操作。

此外，因为液晶光阀法的眼镜很重，所以佩戴眼镜时很不方便。另外，液晶光阀法在侧视角度和观察距离二者上具有限制。

在该背景技术部分中揭示的上述信息仅为增加本发明背景的理解，因此可能含有不属于现有技术的信息。

发明内容

本发明的一个方面是努力克服液晶光阀法的上述缺陷，提供通过佩戴偏振眼镜能观看三维图像的显示装置和三维图像滤光器。

本发明的示范性实施例提供显示装置，其包括：显示面板，产生左眼图像和右眼图像；线性偏振光层，设置在显示面板的前表面上，以将来自显示面板的自然光偏振为线性偏振光；以及相差层，设置在线性偏振光层上，以将线性偏振光转换为分别对应于左眼图像和右眼图像的左圆形偏振光和右圆形偏振光。

相差层可以包括将线性偏振光转换为左圆形偏振光的左圆形偏振光单元和将线性偏振光转换为右圆形偏振光的右圆形偏振光单元。显示面板可以包括左眼图像单元和右眼图像单元，以分别产生左眼图像和右眼图像，并且其中左圆形偏振光单元和右圆形偏振光单元分别对应于左眼图像单元和右眼图像单元。左圆形偏振光单元和右圆形偏振光单元可以交替地设置在第一方向上，并且可以设置为在与第一方向相交的第二方向上延伸。

显示面板可以是等离子显示面板(PDP)。PDP可以包括：前基板和后基板，设置为彼此相对；多个阻挡肋，将前基板和后基板之间的空间分隔为多个放电单元；多个寻址电极，对应于放电单元，并且设置在第一方向上；以及多个显示电极，对应于放电单元，并且设置在与第一方向相交的第二方向上。

左眼图像单元可以包括左眼放电单元，设置在第二方向上且交替在第一方向上，并且右眼图像单元可以包括右眼放电单元，设置在第二方向上且交替在第一方向上。

根据本发明的另一个方面，所提供的三维图像滤光器包括：线性偏振光层，将左眼图像和右眼图像的自然光偏振为线性偏振光；以及相差层，设置在线性偏振光层上，以将线性偏振光偏振为分别对应于左眼图像和右眼图像的左圆形偏振光和右圆形偏振光。相差层可以包括将线性偏振光偏振为左圆形偏振光的左圆形偏振光单元和将线性偏振光偏振为右圆形偏振光的右圆形偏振光单元。左圆形偏振光单元右圆形偏振光单元可以交替地设置在第一方向上，并且在与第一方向相交的第二方向上延伸为横过显示面板的条。

附图说明

结合附图，参考下面的详细描述，本发明及其很多附带优点的全面理解因变得很好理解而明显易懂，附图中，相同的参考标记指代相同或类似的部件，其中：

图1是根据本发明示范性实施例的显示装置的分解透视图；

图2是沿着图1的II-II线剖取的截面图；

图3是图1的显示装置的俯视图；

图4是图解根据本发明原理的圆形偏振光层和放电单元之间对应关系的透视图；以及

图5是图解自然光、线性偏振光、圆形偏振光以及左和右圆形偏振光改变过程的状态示意图。

具体实施方式

在下文，将参考附图更加全面地描述本发明，附图中示出了本发明的示范性实施例。本领域的技术人员会意识到，所描述的实施例可以以各种不同的方式实施，所有这些都不脱离本发明原理的精神或范围。

应当认识到，附图中所示构件的尺寸和厚度为了较好地理解和易于描述而任意给出，本发明不限于图解的尺寸和厚度。

附图中，层、膜、板、区等的厚度为了清楚起见而被夸大。相同的参考标记遍及说明书指代相同的元件。应当理解的是，当诸如层、膜、区或基板的元件称为在另一个元件“之上”时，它可以直接在另一个元件之上，或者可以存在插入元件。相反，当元件称为“直接在”另一个元件“上”时，没有插入元件存在。

为了本发明的清晰，从本描述的细节中省略了描述非固有的元件，并且相同的参考标记遍及说明书指代相同的元件。

在几个示范性实施例中，具有相同构造的构成元件采用相同的参考标记代表性地在第一示范性实施例中描述，并且仅第一示范性实施例中描述的构成元件之外的构成元件在其它实施例中描述。

现在参照图1和2，图1是根据本发明示范性实施例的显示装置1的分解透视图，而图2是沿着图1的II-II线剖取的截面图。参考图1和2，在本示范性实施例中，显示装置1包括显示面板100和三维图像滤光器200。

显示面板100是单独产生左眼图像和右眼图像的显示面板，例如，可以是等离子显示面板(PDP)、液晶显示器(LCD)或场发射显示器(FED)之一。为了方便起见，在本示范性实施例中，将PDP示例为显示面板100。

显示面板100包括密封为彼此相对的后基板10和前基板20以及阻挡肋16，阻挡肋16将基板10和20之间的空间分隔成放电单元17。放电气体(例如，包括氖(Ne)和氙(Xe)等的混合气体)填充在放电单元17中，并且在使气体放电时产生真空紫外(VUV)线。荧光层19设置在放电单元17内，以吸收VUV线和发射可见光。

为了产生气体放电，显示面板100包括寻址电极11，该寻址电极11设置为对应于放电单元17的行，并且设置在后基板10和前基板20之间。显示面板100还包括显示电极，即第一电极(在下文，称为“维持电极”)31和第二电极(在下文，称为“扫描电极”)32。

例如，寻址电极11在后基板10的内表面上沿第一方向(图中的y轴方向)延伸，并且在y轴方向上沿着放电单元17的行连续延伸。第一介电层13覆盖寻址电极11和后基板10的内表面。第一介电层13防止正离子或电子在使气体放电时直接与寻址电极11撞击，因此防止损坏寻址电极11，并且为形成和积聚壁电荷提供空间。

因为寻址电极11设置在后基板10上，所以寻址电极11不阻止可见光传播向前发射。因此，寻址电极11可以由高传导而不透明的金属制作。

阻挡肋16形成在后基板10的第一介电层13上以分隔放电单元17。阻挡肋16包括延伸在y轴方向的第一阻挡肋构件16a和在x轴方向上以与第一阻挡肋构件16a相交的第二阻挡肋构件16b。因此，放电单元17形成矩阵结构。

替代地，阻挡肋16可以仅包括延伸在y轴方向上的第一阻挡肋构件16a。在此情况下，放电单元17可以具有条形形状(未示出)。

荧光层19设置在每个放电单元17中，并且通过在第一介电层13的表面上和阻挡肋16的侧表面上涂覆、干燥和烘焙荧光体浆料而制备。

荧光层19用荧光剂形成，在y轴方向上延伸的放电单元17的行中产生相同颜色的可见光。对于沿x轴方向上设置的放电单元17的行，每个放电单元中的荧光层19在产生红色(R)、绿色(G)和蓝色(B)可见光的三种荧光剂之间重复地交替。

现在转入图3，图3是图1的显示装置1的俯视图。参考图3，维持电极31和扫描电极32延伸在与第一方向相交的第二方向(图中的x轴方向)上，设置在前基板20的内表面上，并且在x轴方向上沿着放电单元17的行连续延伸。此外，维持电极31和扫描电极32为表面放电结构，其对应于每个放电单元17，且在y轴方向上彼此相对。

维持电极31和扫描电极32包括引起放电的透明电极31a和32a和分别给透明电极31a和32a施加电压信号的总线电极31b和32b。透明电极31a和32a是在放电单元17内引起表面放电的部分，并且由透明材料(例如，铟锡氧化物(ITO))制造，以便保证放电单元17足够的开口比。

总线电极31b和32b由具有极好导电性的金属材料制造，以抵消透明电极31a和32a的高电阻。透明电极31a和32a沿y轴方向从放电单元17的外侧朝着放电单元的中心突出，分别具有宽度W31和W32，并且在每个放电单元17的中心部分上形成放电间隙(DG)。

总线电极31b和32b分别在放电单元17的y轴方向的外侧设置在透明电极31a和32a上，并且沿x轴方向延伸。在给总线电极31b和32b施加电压信号时，电压信号施加给连接到总线电极31b和32b的透明电极31a和32a。

现在参考图1和2，第二介电层21覆盖前基板20的内表面、维持电极31和扫描电极32。第二介电层21保护维持电极31和扫描电极32免于气体放电损害，并且提供用于在放电时形成和积聚壁电荷的空间。

保护层23覆盖第二介电层21。例如，保护层23包括透明的MgO，以在放电时保护第二介电层21且增加二次电子发射系数。

例如，当驱动显示面板100时，在复位周期中，通过给扫描电极32施加复位脉冲产生复位放电。在复位周期后的扫描周期(寻址周期)中，通过给扫描电极32施加扫描脉冲和给寻址电极11施加寻址脉冲而产生寻址放电。其后，在维持周期中，通过给维持电极31和扫描电极32施加维持脉冲而产生维持放电。

维持电极31和扫描电极32用于提供维持放电所需的维持脉冲。扫描电极32用于提供复位脉冲和扫描脉冲。寻址电极11用于提供寻址脉冲。维持电极31、扫描电极32和寻址电极11可以根据施加给其每一个的电压波形而执行不同的功能，因此维持电极31、扫描电极32和寻址电极11不限于上述功能。

在寻址周期期间，显示面板100通过寻址电极11和扫描电极32之间的相互作用产生的寻址放电选择放电单元17。显示面板100驱动在寻址周期期间选择的放电单元17，以用于由设置在所选择的放电单元17的维持电极31和扫描电极32之间的相互作用而引起的维持放电，由此产生图像。结果，显示面板100产生非偏置的自然光(unbiased natural light)。

三维图像滤光器200粘合到显示面板100的前基板20的外表面。三维图像滤光器200将从显示面板100辐射的自然光NL偏振为线性偏振光LP，继而将线性偏振光LP偏振为左和右圆形偏振光LCP和RCP，由此为佩戴偏振眼镜300的观看者显示三维图像(见图5)。

出于这样的目的，三维图像滤光器200包括线性偏振光层210和相差层220，将它们提供在前基板20的前面。线性偏振光层210将由显示面板100产生的自然光NL偏振为线性偏振光LP。相差层220包括相差膜，并且以λ/4偏振线性偏振光LP。换言之，线性偏振光LP由相差层220偏振为左和右圆形偏振光LCP和RCP。

此外，参考图3，为了产生三维图像，显示面板100包括左眼图像单元110和右眼图像单元120，分别产生不同的左眼图像和右眼图像。从左眼图像单元110辐射的左眼图像最终偏振为左圆形偏振光LCP，且由观看者的左眼接收。从右眼图像单元120辐射的右眼图像最终偏振为右圆形偏振光RCP，且被观看者的右眼接收。

现在转入图4，图4是图解相差层220和放电单元17之间对应关系的透视图。参考图4，在显示面板100中，左眼图像单元110和右眼图像单元120沿着x轴方向延伸，并且在y轴方向上交替地设置。

回来参考图3，具体地讲，左眼图像单元110包括在x轴方向上延伸的左眼放电单元171的行，并且右眼图像单元120包括在x轴方向上延伸的右眼放电单元172的行。如图3所示，放电单元17包括左眼放电单元171和右眼放电单元172。左眼放电单元171和右眼放电单元172布置成沿x轴方向延伸的行，且在y轴方向上交替设置。例如，左眼图像单元110的左眼放电单元171产生短距离图像，并且右眼图像单元120的右眼放电单元172产生长距离图像(long distance image)。

在与显示面板100相对应的图4的三维图像滤光器200中，相差层220包括左圆形偏振光单元221和右圆形偏振光单元222。如图4所示，在相差层220中，左圆形偏振光单元221对应于左眼图像单元110，并且右圆形偏振光单元222对应于右眼图像单元120。换言之，左圆形偏振光单元221和右圆形偏振光单元222交替地设置在y轴方向上且同时沿着x轴方向在越过显示器的行中延伸。因此，左圆形偏振光单元221将由线性偏振光层210偏振的线性偏振光LP圆形偏振为左圆形偏振光LCP。右圆形偏振光单元222将由线性偏振光层210线性偏振的线性偏振光LP圆形偏振为右圆形偏振光RCP。

现在转入图5，图5是图解自然光、线性偏振光、圆形偏振光以及左和右圆形偏振光的改变过程的状态示意图。参考图5，显示面板100辐射非偏置的自然光NL。在此情况下，显示面板100分别从左眼图像单元110和右眼图像单元120辐射左眼图像和右眼图像。

线性偏振光层210通过偏振左眼图像和右眼图像的自然光NL产生线性偏振光LP。相差层220通过以λ/4偏振线性偏振光LP而产生分别对应于左眼图像和右眼图像的左圆形偏振光LCP和右圆形偏振光RCP。在此情况下，左圆形偏振光单元221产生左圆形偏振光LCP，并且右圆形偏振光单元222产生右圆形偏振光RCP。

左圆形偏振光LCP和右圆形偏振光RCP到达偏振眼镜300的左圆形偏振光透镜310和右圆形偏振光透镜320。然而，左圆形偏振光透镜310阻挡了右圆形偏振光RCP而仅通过左圆形偏振光LCP。此外，右圆形偏振光透镜320阻挡了左圆形偏振光LCP而仅通过右圆形偏振光RCP。因此，在观看者的左眼中，识别出作为短距离图像的左圆形偏振光LCP，并且在观看者的右眼中，识别出作为长距离图像的右圆形偏振光RCP，因此观看者可以观看三维图像。

如上所述，根据本发明示范性实施例，由于三维图像滤光器包括线性偏振光层和相差层，三维图像滤光器可以将从显示面板辐射的自然光偏振为线性偏振光，且将线性偏振光偏振为左和右圆形偏振光。

显示面板的自然光通过线性偏振光层时被偏振，由此形成线性偏振光。线性偏振光在通过相差层的左和右圆形偏振光单元时变为左和右圆形偏振光。左和右圆形偏振光在分别经过偏振眼镜的左和右圆形偏振光透镜时形成左和右圆形偏振光。左和右圆形偏振光被分开且分别到达观看者的左和右眼睛。因此，观看者可以观看三维图像。

尽管本发明已经根据当前考虑实施的示范性实施例进行了描述，但是应当理解的是，本发明不限于所公开的实施例，而是相反，旨在覆盖包括在所附权利要求精神和范围内的各种修改和等同方案。

Claims

1.一种显示装置，包括：

显示面板，产生左眼图像和右眼图像；

线性偏振光层，设置在该显示面板的前表面，以将来自该显示面板的自然光偏振为线性偏振光；以及

相差层，设置在该线性偏振光层上，以将该线性偏振光转换为对应于该左眼图像的左圆形偏振光和对应于该右眼图像的右圆形偏振光。

2.如权利要求1所述的显示装置，其中该相差层包括：

左圆形偏振光单元，将该线性偏振光转换为该左圆形偏振光；以及

右圆形偏振光单元，将该线性偏振光转换为该右圆形偏振光。

3.如权利要求2所述的显示装置，其中该显示面板包括左眼图像单元和右眼图像单元，以分别产生该左眼图像和该右眼图像，并且其中该左圆形偏振光单元和该右圆形偏振光单元分别对应于该左眼图像单元和该右眼图像单元。

4.如权利要求3所述的显示装置，其中该左圆形偏振光单元和该右圆形偏振光单元沿第一方向交替地设置，并且设置为沿与该第一方向交叉的第二方向延伸。

5.如权利要求3所述的显示装置，其中该显示面板包括等离子显示面板。

6.如权利要求5所述的显示装置，其中该等离子显示面板包括

前基板和后基板，设置为彼此相对；

多个阻挡肋，将该前基板和该后基板之间的空间分隔为多个放电单元；

多个寻址电极，对应于所述多个放电单元，并且沿第一方向设置；和

多个显示电极，对应于所述多个放电单元，并且沿与该第一方向相交的第二方向设置。

7.如权利要求6所述的显示装置，其中该左眼图像单元包括多个左眼放电单元，所述多个左眼放电单元沿该第二方向设置且沿该第一方向交替地设置，并且其中该右眼图像单元包括多个右眼放电单元，所述多个右眼放电单元沿该第二方向设置且沿该第一方向交替地设置。

8.一种三维图像滤光器，包括：

线性偏振光层，将左眼图像和右眼图像的自然光偏振为线性偏振光；以及

9.如权利要求8所述的三维图像滤光器，其中该相差层包括：

左圆形偏振光单元，将该线性偏振光转换为该左圆形偏振光；和

10.如权利要求9所述的三维图像滤光器，其中该左圆形偏振光单元和该右圆形偏振光单元沿第一方向交替地设置，并且沿与该第一方向相交的第二方向延伸为横过显示面板的条。