CN101957516A - 显示设备、偏振元件及该显示设备的制造方法 - Google Patents

显示设备、偏振元件及该显示设备的制造方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种显示设备，其包括一偏振元件，该偏振元件具有双面粘贴性，用于将第一面板的第一显示表面和第二面板的第二显示表面彼此粘贴。本发明还提供了该显示设备的制造方法以及该偏振元件。

Description

显示设备、偏振元件及该显示设备的制造方法
本申请要求2009年7月16日提交的韩国专利申请10-2009-0065043的权益，在此援引该专利申请作为参考。
技术领域
本发明涉及显示设备、偏振元件及该显示设备的制造方法。
背景技术
随着多媒体的发展，平板显示器变得越来越重要。因此，诸如液晶显示器、等离子体显示设备、有机发光显示器等的多种平板显示器都投入了实际应用。在这些显示设备中，例如，液晶显示器和有机发光显示器是以下述方式制造，即通过沉积方法、蚀刻方法等在基板上以薄膜形式形成元件和互连线。
近年来，已经研究了粘贴两个面板来构成平板显示器，从而使用该平板显示器作为双面显示器或3D显示器的方法。这里，双面显示器能在显示面板的两面上显示图像，从而用户能看到在显示器两面上显示的图像。3D显示器能在显示面板上显示3D图像，因而用户能根据两个面板的控制看到3D图像。
常规的平板显示器是通过使用诸如环氧树脂或人造树脂的材料粘贴两个面板来制造。在该情形中，需要将两个面板彼此粘贴的额外工序，并且面板可能被损坏或者粘贴面板的厚度增加，导致显示的图像质量恶化。
发明内容
本发明的一个方面提供一种显示设备，其包括一偏振元件，该偏振元件具有双面粘贴性，用以将第一面板的一显示表面和第二面板的一显示表面彼此粘贴。
在一个方面中，偏振元件包括：粘贴到所述第一面板的第一显示表面的第一双面粘贴带；粘贴到所述第二面板的第二显示表面的第二双面粘贴带；和夹在所述第一双面粘贴带与所述第二双面粘贴带之间的偏振片。
在另一方面中，制造显示设备的方法包括：形成第一面板；形成第二面板；以及在所述第一面板的第一显示表面与所述第二面板的第二显示表面之间设置具有双面粘贴性的偏振元件并将所述第一面板的所述第一显示表面和所述第二面板的所述第二显示表面彼此粘贴。
附图说明
将参照下面的附图详细描述本发明的实施方式，其中相同的标记指代相同的元件。
图1是显示设备的断面图；
图2和3是偏振元件的断面图；
图4图解了3D显示设备的构造；
图5是在图4所示的第一面板中包含的子像素的电路图；
图6图解了图4所示的第二面板中包含的电极的结构；和
图7图解了图4中所示的3D显示设备的示例性3D模式操作。
具体实施方式
下面，将参照附图详细描述本发明的实施方式。
参照图1、2和3，显示设备包括具有双面粘贴性以将第一面板160的第一显示表面和第二面板180的第二显示表面彼此粘贴的偏振元件170。可通过在第一面板160的第一显示表面与第二面板180的第二显示表面之间设置具有双面粘贴性的偏振元件170而将第一面板160和第二面板180彼此粘贴。
偏振元件170可包括粘贴到第一面板160的第一显示表面的第一双面粘贴带171，粘贴到第二面板180的第二显示表面的第二双面粘贴带177，和夹在第一双面粘贴带171和第二双面粘贴带177之间的偏振片173。偏振片173包括第一薄膜173a、第二薄膜173b和第三薄膜173c，如图2中所示。在360°方向上具有振动平面的自然光之中，偏振片173仅使在特定方向上具有振动平面的光透过，并吸收其余的光，以向第二面板180提供偏振光。例如，偏振片173通过拉伸形成，第一薄膜173a和第三薄膜173c由三醋酸基纤维素(TAC)薄膜形成，第二薄膜173b由聚乙烯醇(PVA)薄膜形成。偏振片173可进一步包括设置在第三薄膜173c上并由半波片(HWP)薄膜形成的第四薄膜173d以及设置在第四薄膜173d上并由TAC膜形成的第五薄膜173e，如图3中所示。然而，偏振片173并不限于此。偏振元件170中包含的第一双面粘贴带171和第二双面粘贴带177可受到第一保护膜178和第二保护膜179的保护。该第一保护膜178和第二保护膜179可在第一面板160的第一显示表面和第二面板180的第二显示表面彼此粘贴时被移除。
第一面板160和第二面板180中的至少一个可被选作响应于数据信号和扫描信号来显示图像的LCD面板。或者，第一面板160和第二面板180中的至少一个可被选作有机发光显示面板。当第一面板160和第二面板180都被选作显示面板时，第一面板160和第二面板180构成通过两个面板的两个面来显示图像的双面显示设备。如果第一面板160被选作显示面板，且第二面板180被选作将从第一面板投射的图像分为左光轴和右光轴视差图像的控制面板，则第一面板160和第二面板180就构成显示3D图像的3D显示设备。在本发明中，第一面板160被选作具有彼此粘贴的两个基板161和165的LCD面板，第二面板180被选作具有彼此粘贴的两个基板181和185的控制面板，从而构成3D显示设备。3D显示设备分为眼镜型和无眼镜型，但在本发明中描述眼镜型3D显示设备。
现在将解释3D显示设备。
参照图4、5和6，3D显示设备包括图像提供单元110、控制器120、第一驱动器130、第二驱动器135、背光单元140、下偏振元件150、第一面板160、偏振元件170、第二面板180和偏振眼镜190。
图像提供单元110在2D模式中向控制器120提供2D格式的图像数据而在3D模式中向控制器120提供右眼/左眼图像数据。此外，图像提供单元110向控制器120供给包括垂直同步信号、水平同步信号、数据使能信号、主时钟信号和低电压GND的时序信号。图像提供单元110根据通过用户界面输入的用户选择来选择2D模式或3D模式。用户界面包括用户输入单元，该单元包含触摸屏显示器(OSD)、遥控器、键盘、鼠标等。图像提供单元110可将第一面板160上显示的左眼和右眼图像分割为3D格式的左眼图像数据和右眼图像数据并将左眼图像数据和右眼图像数据编码。
控制器120向第一面板160提供第一图像数据和第二图像数据。第一图像数据可被选作左眼图像数据，第二图像数据可被选作右眼图像数据。控制器120可以以60×n(n是大于等于2的正整数)的频率向第一驱动器130提供从图像提供单元110输入的图像数据。在3D模式中，控制器120向第一驱动器130交替提供左眼图像数据和右眼图像数据。控制器120可将输入图像的帧频乘以n，以提高用于控制第一驱动器130和第二驱动器135的操作时序的时序控制信号频率。此外，控制器120控制第二驱动器135，以致在第二面板180上形成的扫描线184的电压沿着第一面板中左眼图像和右眼图像变化的线而从第一驱动电压变为第二驱动电压。
第一驱动器130包括与数据线Dn、Dn+1和Dn+2连接的数据驱动电路和与栅线Gm和Gm+1连接的栅极驱动电路。数据驱动电路将从控制器120输入的数字视频数据转换为正/负模拟视频数据电压并在控制器120的控制下将正/负模拟视频数据电压提供给数据线Dn、Dn+1和Dn+2。栅极驱动电路在控制器120的控制下顺序向栅线Gm和Gm+1提供栅极脉冲(或扫描脉冲)。
第二驱动器135沿第一面板160中左眼图像数据和右眼图像数据的边界转换供给到扫描线184的开关电压Von/Voff。第二驱动器135可由多路复用器阵列实现，该多路复用器阵列在控制器120的控制下选择与第一面板160上显示的左眼图像数据相同步的电压Voff和与在第一面板160上显示的右眼图像数据相同步的电压+Von/-Von。第二驱动器135可由移位寄存器和用于将移位寄存器的输出转换为电压Voff或+Von/-Von的电平转换器实现。此外，第二驱动器135可由能向第二面板180的扫描线184顺序供给电压Voff或+Von/-Von的模拟/数字电路实现。
第一面板160在第N帧周期(N是正整数)过程中显示第一图像数据并在第(N+1)帧周期过程中显示第二图像数据。第一面板160可为LCD面板。第一面板160包括薄膜晶体管(TFT)基板和滤色器基板。在TFT基板与滤色器基板之间形成有液晶层。TFT基板包括下基板，在该下基板上以相互交叉的方式形成有数据线Dn、Dn+1和Dn+2和栅线Gm和Gm+1并且以矩阵形式布置有由数据线Dn、Dn+1和Dn+2以及栅线Gm和Gm+1限定的子像素Spr、Spg和Spb。形成在数据线Dn、Dn+1和Dn+2与栅线Gm和Gm+1交点处的TFT响应于来自栅线Gm的扫描脉冲，将通过数据线Dn、Dn+1和Dn+2提供的数据电压传输到液晶盒的像素电极。为此，TFT的栅极电极与栅线Gm连接，TFT的源极电极与数据线Dn连接。TFT的漏极电极各与液晶盒的像素电极连接。向对应于像素电极的公共电极供给公共电压。滤色器基板包括上基板，在该上基板上形成有黑矩阵和滤色器的上基板。在包括扭曲向列(TN)模式和垂直取向(VA)模式的垂直电场驱动模式中，公共电极形成在上基板上，而在包括共平面开关(IPS)模式和边缘场开关(FFS)模式的水平电场驱动模式中，公共电极与像素电极一起形成在下基板上。第一面板160包括用于设置液晶的预倾角的取向膜。下偏振元件150粘贴到第一面板160的面对背光单元140的一侧，偏振元件170粘贴到第一面板的另一侧，该另一侧面对第二面板180。下偏振元件150决定输入到第一面板160的光的偏振特性。偏振元件170具有与偏振眼镜190的左眼或右眼偏振滤光器的光吸收轴对应的光吸收轴并通过该光吸收轴确定输入到第二面板180的光的偏振特性。在第一面板160的上基板与下基板之间形成有用于保持液晶层的盒间隙的衬垫。第一面板160可具有任何液晶模式以及前述的TN模式、VA模式、IPS模式和FFS模式。当用第一面板160构成LCD时，LCD可为透射型LCD、半透射型LCD和反射型LCD。透射型LCD和半透射型LCD需要背光单元140。第一面板160投射线偏振光或圆偏振光。
第二面板180在第N帧周期过程中响应于第一驱动电压将来自第一面板160的光转换为第一偏振光并在第(N+1)帧周期过程中响应于第二驱动电压将来自第一面板160的光转换为第二偏振光。为此，第二面板180包括彼此面对且之间具有液晶层的上基板(或透明基板)和下基板(或透明基板)。上基板可包括形成在其上的公共电极188，下基板可包括以水平条状图案形成在其上的扫描线184。第二面板180中形成的扫描线184可以布置在与第一面板160中形成的栅线Gm和Gm+1相同的方向上，从而扫描线184以1∶N(N为偶数)的比率与栅线Gm和Gm+1相对应。例如，如果第一面板160具有1080条栅线，第二面板180具有90条扫描线，则单条扫描线对应于12条栅线。可向公共电极188加载与供给到第一面板160的公共电极的公共电压相等的公共电压。可在第一面板160的对应于扫描线184的线上显示右眼图像(或左眼图像)之前(或之后)，向扫描线184加载与所述公共电压相等的电压Voff。可在第一面板160的对应于扫描线184的线上显示左眼图像(或右眼图像)之前(或之后)，向扫描线184交替加载比所述公共电压高和低一预定电压的正/负电压+Von/-Von。因此，可向扫描线184供给3级电压水平的导通/关断电压，从而可通过偏振眼镜190观看到第一面板160上显示的右眼和左眼图像。根据所述公共电压而产生的正/负电压+Von/-Von防止由于DC电压所导致的液晶恶化。供给到第一面板160的公共电极的公共电压以及供给到第二面板180的公共电极188和扫描线184的电压Von或Voff可设为7.5V，加载到第二面板180的扫描线184的电压+Von和-Von可分别设为15V和0V。
偏振眼镜190包括具有不同光吸收轴的左眼和右眼镜片，从而左眼和右眼的偏振特性彼此不同。可根据第一面板160和第二面板180的结构来构造偏振眼镜190。
现在将详细解释前述3D显示设备的示例性操作。
图7按照帧图解了如何通过偏振眼镜190观看到穿过第一面板160和第二面板180的左眼和右眼图像。参照图1到7，在3D模式中，第一面板160交替显示左眼图像和右眼图像并通过偏振元件170将左眼图像和右眼图像的光以左偏振光透过。当向扫描线184供给电压Voff时，第二面板180将来自第一面板160的左偏振光的相位延迟90°并将右偏振光透射到偏振眼镜190。当向扫描线184供给电压+Von/-Von时，第二面板180透射来自第一面板的左偏振光，而没有相位延迟。因此，如果以120Hz的帧频驱动第一面板160和第二面板180，则第一面板160在奇数帧周期过程中显示左眼图像，在偶数帧周期过程中显示右眼图像。然后，观看者通过佩戴偏振眼镜190能在奇数帧周期过程中看到左眼图像，在偶数帧周期过程中看到右眼图像。左偏振光可以是垂直线偏振光(或水平线偏振光)或者左圆偏振光(或右圆偏振光)，并且可以是水平线偏振光(或垂直线偏振光)或右圆偏振光(或左圆偏振光)，其具有与右偏振光的光轴垂直的光轴。在2D模式中，第一面板160显示2D格式的图像。如果第一面板160显示2D格式的图像，那么当观看者摘掉偏振眼镜190时能看到2D格式的图像。
前述的显示设备、偏振元件及其制造方法可使用双面粘贴带将两个面板彼此粘贴，从而省略了额外工序，例如使用环氧树脂或人造树脂形成层的工序，因而可简化制造工序并能提高生产率。此外，两个面板用双面粘贴偏振元件彼此粘贴，从而实现较薄的显示设备。因此，当显示3D图像时，可以防止由于后面板的厚度增加而导致的可视性的降低。
前述实施方式和优点仅仅是示例性的，并不构成限制本发明。本发明的教导很容易应用于其他类型的装置。前述实施方式的描述意在解释，并不限制权利要求的范围。一些替换、修改和变化对于本领域技术人员来说将是显而易见的。

Claims (13)

1.一种显示设备，包括一偏振元件，该偏振元件具有双面粘贴性，用以将第一面板的第一显示表面和第二面板的第二显示表面彼此粘贴。
2.根据权利要求1所述的显示设备，其中所述偏振元件包括：
粘贴到所述第一面板的所述第一显示表面的第一双面粘贴带；
粘贴到所述第二面板的所述第二显示表面的第二双面粘贴带；和
夹在所述第一双面粘贴带与所述第二双面粘贴带之间的偏振片。
3.根据权利要求2所述的显示设备，其中所述偏振片包括：
由三醋酸基纤维素(TAC)薄膜形成的第一薄膜；
设置在所述第一薄膜上并由聚乙烯醇(PVA)薄膜形成的第二薄膜；
设置在所述第二薄膜上并由TAC膜形成的第三薄膜；
设置在所述第三薄膜上并由半波片(HWP)薄膜形成的第四薄膜；
设置在所述第四薄膜上并由TAC膜形成的第五薄膜。
4.根据权利要求1所述的显示设备，其中所述第一面板和所述第二面板之一是响应于数据信号和扫描信号显示图像的液晶显示面板，另一个是将所述图像分离为光轴左右不同的图像的控制面板。
5.根据权利要求1所述的显示设备，其中所述第一面板是液晶显示面板，并且所述第二面板是将所述第一面板投射的图像分离为左、右光轴视差图像的控制面板。
6.根据权利要求1所述的显示设备，其中所述第一面板包括粘贴到所述第一面板的下偏振元件，以使从背光单元发射的光偏振，该背光单元与所述第一面板的粘贴所述偏振元件的一侧相对设置。
7.一种偏振元件，包括：
第一双面粘贴带；
第二双面粘贴带；和
夹在所述第一双面粘贴带与所述第二双面粘贴带之间的偏振片。
8.根据权利要求7所述的偏振元件，其中所述偏振片包括：
由TAC薄膜形成的第一薄膜；
设置在所述第一薄膜上并由PVA薄膜形成的第二薄膜；
设置在所述第二薄膜上并由TAC膜形成的第三薄膜；
设置在所述第三薄膜上并由HWP薄膜形成的第四薄膜；
设置在所述第四薄膜上并由TAC膜形成的第五薄膜。
9.一种制造显示设备的方法，包括：
形成第一面板；
形成第二面板；和
在所述第一面板的第一显示表面与所述第二面板的第二显示表面之间设置具有双面粘贴性的偏振元件并将所述第一面板的所述第一显示表面和所述第二面板的所述第二显示表面彼此粘贴。
10.根据权利要求9所述的方法，其中所述第一面板是液晶显示面板，并且所述第二面板是将所述第一面板投射的图像分离为左、右光轴视差图像的控制面板。
11.根据权利要求9所述的方法，所述偏振元件包括：
粘贴到所述第一面板的所述第一显示表面的第一双面粘贴带；
粘贴到所述第二面板的所述第二显示表面的第二双面粘贴带；和
夹在所述第一双面粘贴带与所述第二双面粘贴带之间的偏振片。
12.根据权利要求9所述的方法，其中所述偏振片包括：
由TAC薄膜形成的第一薄膜；
设置在所述第一薄膜上并由PVA薄膜形成的第二薄膜；
设置在所述第二薄膜上并由TAC膜形成的第三薄膜；
设置在所述第三薄膜上并由HWP薄膜形成的第四薄膜；
设置在所述第四薄膜上并由TAC膜形成的第五薄膜。
13.根据权利要求9所述的方法，其中所述第一面板是液晶显示面板，并且所述第二面板是将所述第一面板投射的图像分离为光轴不同的左右两视差图像的控制面板。
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