CN102346309A - 图像显示装置及其方法 - Google Patents

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CN102346309A CN2011102120042A CN201110212004A CN102346309A CN 102346309 A CN102346309 A CN 102346309A CN 2011102120042 A CN2011102120042 A CN 2011102120042A CN 201110212004 A CN201110212004 A CN 201110212004A CN 102346309 A CN102346309 A CN 102346309A
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Abstract

图像显示装置及其方法。提供了一种立体图像显示装置及其制造方法。所述立体图像显示装置包括：图像显示单元和触摸感测单元，所述触摸感测单元被设置在所述图像显示单元上，并被配置为将透镜阵列插设在第一透明电极层与第二透明电极层之间。所述立体图像显示装置的制造方法包括以下步骤：使得透明导电材料被沉积在透镜阵列的两个表面上；通过蚀刻被沉积在所述透镜阵列的两个表面上的所述透明导电材料来形成第一透明电极层和第二透明电极层，由此生成触摸感测单元；以及将所述触摸感测单元粘接到图像显示单元的上表面。

Description

图像显示装置及其方法
技术领域
本发明涉及立体图像显示，更具体地说，涉及具有触摸功能的立体图像显示装置及其制造方法。
背景技术
可以利用视差(parallax)现象来实现自动立体(autostereographic)图像技术，该视差现象依赖于人的两只眼睛以不同的方式观看显示器。为了利用视差，显示元件具有针对左眼和右眼不同地显示像素的能力。这可以通过使用用于单独地显示左眼图像和右眼图像的图像过滤器来实现。具体地说，可以利用自动立体图像、视差格栅(parallax barrier)、双凸透镜(lenticular lens)等来实现该图像过滤器。
在使用双凸透镜的立体方法的情况下，双凸透镜被设置在通过其观看图像的显示器上，以使得在一方向上交替地设置针对左眼的像素线和针对右眼的像素线。然后，该双凸透镜可用来利用光折射现象来显示左眼图像和右眼图像，由此提供立体效果。
图1(a)是例示使用双凸透镜的立体图像方法的图示。
参照图1(a)，显示元件11和双凸透镜12被粘附(adhere)到设置在该显示元件11与该双凸透镜12之间的光学透明胶(OCA)13。该双凸透镜12使得右眼和左眼能够看到不同的图像。
图1(b)是示意性例示电容式触摸屏的横截面结构的图示。
该触摸屏主要包括上面分别沉积有透明电极层31和32的两个透明膜21和22、以及保护膜51。通过光学透明胶41和42来粘接透明膜21和22。
一起提供自动立体图像和触摸屏存在许多缺点。如果触摸屏附接(attach)到自动立体图像显示器，则出现图像质量下降，并且存在由于整个显示装置的厚度增加而导致的问题。此外，材料成本和制造成本增加。
发明内容
以下描述涉及根据本文包含的各种实施方式的图像显示装置及其方法。
示例性实施方式提供了一种图像显示装置，该图像显示装置包括：图像显示单元，其包括按照矩阵形式的像素，并且其中在各个像素中交替地设置针对左眼的像素和针对右眼的像素；以及触摸感测单元，其被设置在所述图像显示单元上，该触摸感测单元包括：透镜阵列，其被插设在彼此交叉的第一透明电极层与第二透明电极层之间，其中，该触摸感测单元通过所述第一透明电极层和所述第二透明电极层来感测触摸或触摸位置，并基于光的折射率将从所述图像显示单元输出的、穿过所述透镜阵列的图像分离成左眼图像和右眼图像。
另一示例性实施方式提供了一种立体图像显示装置的制造方法，该制造方法包括：将透明导电材料设置在透镜阵列的相对面上；通过蚀刻被沉积在所述透镜阵列上的所述透明导电材料来形成第一透明电极层和第二透明电极层，以生成触摸感测单元；以及将所述触摸感测单元粘附到图像显示单元。
另一示例性实施方式提供一种3D图像显示装置，该3D图像显示装置包括：具有针对右眼图像和左眼图像的像素的透镜阵列，以利用光的折射率针对所述右眼图像和所述左眼图像来分离从所述图像显示单元输出的图像；第一透明电极层，其被设置在所述透镜阵列的第一面上；第二透明电极层，其被设置在所述透镜阵列的第二面上，其中，所述第一透明电极和所述第二透明电极沿着相互交叉的方向设置，并被配置为感测触摸。
应当理解，以上总体描述和以下详细描述这两者都是示例性和说明性的，旨在提供对所要求保护的本发明的进一步说明。根据以下详细描述、附图和权利要求，其它特征和方面将是明显的。
附图说明
包括附图来提供对本发明的进一步理解，并且并入附图并构成本说明书的一部分，附图示出了本发明的实施方式，并与说明书一起用于解释本发明的原理。
图1(a)是例示根据现有技术的立体图像显示器的结构的图示。
图1(b)是例示根据现有技术的触摸屏的结构的图示。
图2是根据示例性实施方式的立体显示装置的立体图。
图3是例示根据示例性实施方式的立体显示装置的I-I’截面的截面图。
图4是示意性例示根据示例性实施方式的立体图像显示装置的截面图。
图5A、图5B、图5C和图5D是例示根据示例性实施方式的立体图像显示装置的制造的图示。
具体实施方式
现在将参照附图来更全面地描述示例性实施方式，在附图中示出了示例性实施方式。然而，本发明可以通过许多不同的形式来实施，并且不应当理解为限于本文所阐述的这些示例性实施方式。相反，提供这些示例性实施方式以使得本发明是全面的和完整的，并且这些示例性实施方式将向本领域技术人员全面地传达本发明的范围。在本说明书中，可以省略公知特征和技术的细节，以免不必要地使这些实施方式变得不清楚。应当理解，如果一个元件被描述为“被设置在(disposed on)”另一元件上，则该元件可以被直接设置在该另一元件上或者可以存在中间元件。
本文使用的术语仅为了描述特定的实施方式，并不旨在限制本发明。如本文所使用的，除非上下文另外明确地指出，否则单数形式“一个(a)”、“一种(an)”、“该、所述(the)”也旨在包括复数形式。此外，术语“一个”、“一种”等的使用并不表示量的限制，而是表示至少一个引用项的存在。还将理解，当术语“包括(comprise和/或comprising)”或“包含(includes和/或including)”用于本说明书时，指明了所陈述的特征、区域、整体、步骤、操作、元件和/或组件的存在，但不排除一个或更多个其它特征、区域、整体、步骤、操作、元件、组件和/或它们的组的存在或添加。
除非另外限定，否则本文使用的所有术语(包括技术的和科技的术语)均具有与本领域普通技术人员通常的理解相同的涵义。还将理解的是，诸如通常使用的字典中所限定的那些术语应当被解释为具有与它们在相关技术领域和本发明中的涵义一致的涵义，并且除非本文明确地限定，否则将不按照理想化的或过度形式化的意思来解释术语。
在附图中，图中的相同的标号指代相同的元件。可能会为了清楚而夸大附图的形状、尺寸和区域等。
图2是根据示例性实施方式的立体显示装置的分解立体图。图3是例示图2的I-I’截面的截面图。图2和图3例示了其中集成了针对立体图像的显示元件和触摸屏功能的结构。
根据示例性实施方式的立体显示装置包括：图像显示单元110，其用于输出图像；透镜阵列122，其用于在左眼方向和右眼方向上分离从图像显示单元110输出的图像；第一透明电极层121和第二透明电极层123，其被设置在透镜阵列122的两个表面上；以及保护层130。
将图像显示单元110、上面设置有第一透明电极层121和第二透明电极层123的透镜阵列122以及保护层130直接粘接。然而，本发明的方面不限于此，可以在层110、121、122、123和130中的任意层之间存在中间层。如图所示，可以在不使用另外的粘合剂的情况下使用热、压力等来执行该粘接工艺。第一透明电极层121被设置在触摸感测单元120的一个面上并被粘接到图像显示单元110，并且保护层130被粘接到第二透明电极层123，该第二透明电极层123被形成在触摸感测单元120的第二面上。如果光学透明胶的使用被最小化并且对应层被移除，则可以减小整个装置的厚度，可以降低材料成本，并且可以避免由于光学透明胶而导致的图像质量降低。
图像显示单元110可以是诸如液晶显示(LCD)面板或有机发光二极管(OLED)面板的显示器，并且可以包括按照矩阵形式的像素。在图像显示单元110中，针对左眼的像素线和针对右眼的像素线可以在各个方向交叉，其中各个像素至少包括彼此交替设置的针对左眼的像素和针对右眼的像素。图像显示单元110通过针对左眼的像素和针对右眼的像素中的每一个来输出独立的图像，因而使得两只眼睛能够看到不同的图像，并感知到这些不同的图像，从而使两只眼睛看到立体图像。
透镜阵列122被设置在图像显示单元110上。透镜阵列122提供自动立体图像，并且可以是凸透镜类型或凹透镜类型的双凸透镜等。
透镜阵列122可以是利用光折射现象的光学结构的图像过滤器，该光学结构的图像过滤器通过基于光的折射率将从图像显示单元110输入到透镜阵列122的图像分离成左侧图像和右侧图像来显示左眼图像和右眼图像。由于透镜阵列122使用光折射，所以可以考虑包括图像显示单元110的针对左眼的像素和针对右眼的像素、透镜的大小和形状、距离等的各种因素来设计透镜阵列122。
透镜阵列122的透镜的半球与图像显示单元110的针对左眼的像素和针对右眼的像素对齐，并被设置为使得左眼图像和右眼图像通过透镜阵列122的各个透镜被分离成立体图像。通过使用固定半球透镜改变光的透射(transmittance)来形成看到立体图像的聚焦区。为此，图像显示单元110独立地操作针对左眼的像素和针对右眼的像素的显示，由此产生针对每只眼睛的立体图像所独立产生的图像内容。在显示诸如文本的不需要立体图像的2D图像的情况下，可以在针对左眼的像素和针对右眼的像素上显示相同的图像。
透镜阵列122、第一透明电极层121以及第二透明电极层123被设置在图像显示单元110上，并共同构成触摸感测单元120。触摸感测单元120可以对图像进行过滤，以基于光的折射率将从图像显示单元110输出的图像分离成针对左眼的图像和针对右眼的图像，并提供触摸屏功能。
触摸感测单元120可以是透镜阵列122被设置在第一透明电极层121和第二透明电极层123之间的一体式结构。基于光的折射率通过透镜阵列122来针对左眼方向和右眼方向分离从图像显示单元110输出的图像。
触摸感测单元120可以是电容式触摸屏，其中与半透明(translucent)透镜阵列122的第一面和第二面无关地设置第一透明电极层121和第二透明电极层123。在这种情况下，触摸感测单元120通过感测第一透明电极层121和第二透明电极层123之间的静电和电流的变化来感测触摸位置，所述第一透明电极层121和第二透明电极层123在被触摸时变形，以改变第一透明电极层121与第二透明电极层123分离的间隔。第一透明电极层121和第二透明电极层123可被形成为矩阵图案(或垂直定向)，以确定触摸感测单元120上的触摸和该触摸的触摸位置。例如，沿第一方向形成第一透明电极层121的图案，并沿与该第一方向交叉的第二方向形成第二透明电极层123的图案。
保护层130可以是用于覆盖触摸感测单元120的一面的保护膜或保护玻璃，并可被保持在特定高度，以使得在被触摸输入期间施加的压力按压时透镜阵列122上的透镜半球的外形不会变形或损坏。
根据示例性实施方式，触摸感测单元120可附接到显示设备，以使得可以根据用户的要求来附接或拆卸触摸感测单元120。
触摸感测单元120可以通过在透镜阵列122的上面和下面沉积透明导电材料来实现一体式结构。在该结构中，可以省去或减少作为透明导电材料在触摸屏上的支撑材料的透明膜和/或光学透明胶的使用。另外，由于以上原因，因为省去了用于附接透明导电材料的透明膜和光学透明胶，所以可以减小整个装置的厚度，可以降低材料成本，并且可以增强透射，由此提供高质量图像。另外，可以简化制造工艺，由此使缺陷最小化。
图4是示意性例示根据示例性实施方式的立体图像显示装置的截面图。
在图4中，例示了与图2和图3所例示的结构类似的结构，其中，图像显示单元110通过由光学透明胶制成的第一光学透明胶层141和第二光学透明胶层142粘接到包括透镜阵列122的触摸感测单元120。被设置在触摸感测单元120的第一面上的第一透明电极层121通过第一光学透明胶层141被粘接到图像显示单元110，而被设置在触摸感测单元120的第二面上的第二透明电极层123通过第二光学透明胶层142被粘接到保护层130。
如图2至图4所示，透镜阵列122与第一透明电极层121和第二透明电极层123可以集成为一体，由此减少层数。另外，由于不包括透明膜，所以可以实现诸如减小整体装置的厚度、降低材料成本以及改进由于透明膜而导致的图像劣化的优点。
图5A、图5B、图5C和图5D是例示根据示例性实施方式的立体图像显示装置的制造的图示。
如图5A所示，对透明导电材料124和125进行真空沉积以形成为透镜阵列122的两个表面上的薄膜。这些导电材料可以由铟锡氧化物(ITO)、铟锌氧化物(IZO)等形成或者包括铟锡氧化物(ITO)、铟锌氧化物(IZO)等。
此后，如图5B所示，通过蚀刻被沉积在透镜阵列122的两个表面上的透明导电材料124和125来形成第一透明电极层121和第二透明电极层123。这可以通过图5A中示例的工艺来进行，由此顺序地设置第一透明电极121、透镜阵列122和第二透明电极层123。因此，可以实现具有一体式图像过滤器和电容式触摸屏的触摸感测单元120。第一透明电极层121和第二透明电极层123可以被形成为矩阵图案(或垂直定向)，以确定触摸感测单元120上的触摸和该触摸的位置。例如，可以沿第一方向形成第一透明电极层121的图案，并沿与该第一方向交叉的第二方向形成第二透明电极层123的图案。
如图5C所示，触摸感测单元120被粘接到图像显示单元110的表面。如图5D所示，保护层130被设置在与图像显示单元110相对的触摸感测单元120上。然而，本发明的方面并不限于此，保护层130可以被移除或者利用其它材料来替代。
图像显示单元110、触摸感测单元120和保护层130可以在不使用光学透明胶的情况下利用热、压力等来直接粘接，或者可以使用光学透明胶来粘接。如果如图4所示那样将光学透明胶用作用于层间粘接的材料，则可以使用第一光学透明胶层141将图像显示单元110的上表面粘接到触摸感测单元120，并可以使用第二光学透明胶层142将保护层130粘接到触摸感测单元120的上表面。
对于本领域技术人员而言明显的是，在不偏离本发明的精神或范围的情况下，可以对本发明作出各种修改和变型。因而，本发明旨在涵盖落入所附权利要求及其等同物的范围内的本发明的修改和变型。
本申请要求2010年7月29日提交的韩国专利申请No.10-2010-00073199的优先权和权益，就各方面而言，通过引用将其并入本文，如同在此进行了完整阐述。

Claims (15)

1.一种图像显示装置，该图像显示装置包括：
图像显示单元，其包括按照矩阵形式的像素，并且其中在各个像素中交替地设置针对左眼的子像素和针对右眼的子像素；以及
触摸感测单元，其被设置在所述图像显示单元上，该触摸感测单元包括：
透镜阵列，其被设置在第一透明电极层与第二透明电极层之间，所述第一透明电极层和所述第二透明电极层被设置为交叉，
其中，所述触摸感测单元经由所述第一透明电极层和所述第二透明电极层来感测触摸或触摸位置，并基于所述透镜阵列的折射率将从所述图像显示单元输出的、穿过所述透镜阵列的图像分离成左眼图像和右眼图像。
2.根据权利要求1所述的图像显示装置，其中，所述第一透明电极层被直接粘接到所述透镜阵列的下端，并且保护层被粘接到所述第二透明电极层。
3.根据权利要求1所述的图像显示装置，该图像显示装置还包括：
保护层，其被设置在第二透明电极层的与该第二透明电极层的面向所述透镜阵列的面相对的面上；
第一光学透明胶层，其用于将所述第一透明电极层粘接到所述图像显示单元；以及
第二光学透明胶层，其用于将所述保护层粘接到所述第二透明电极层。
4.根据权利要求1所述的图像显示装置，其中，所述透镜阵列包括双凸透镜。
5.根据权利要求1所述的图像显示装置，其中，所述触摸感测单元能够附接到所述图像显示单元并且能够从所述图像显示单元拆卸。
6.一种立体图像显示装置的制造方法，该制造方法包括以下步骤：
将透明导电材料设置在透镜阵列的相对面上；
通过蚀刻被沉积在所述透镜阵列上的所述透明导电材料来设置第一透明电极层和第二透明电极层，以生成触摸感测单元；以及
将所述触摸感测单元粘接到图像显示单元。
7.根据权利要求6所述的制造方法，其中，所述透镜阵列包括双凸透镜，该双凸透镜基于所述透镜阵列的折射率将从所述图像显示单元输出的图像分离成左眼图像和右眼图像。
8.根据权利要求6所述的制造方法，
其中，所述图像显示单元包括像素的矩阵，并且
在所述像素中的每一个中交替地设置针对所述左眼图像的像素和针对所述右眼图像的像素。
9.根据权利要求6所述的制造方法，该制造方法还包括以下步骤：
利用第一光学透明胶层粘接所述图像显示单元和所述触摸感测单元。
10.根据权利要求9所述的制造方法，该制造方法还包括以下步骤：
利用第二光学透明胶层将保护层粘接到所述触摸感测单元的上表面。
11.一种图像显示装置，该图像显示装置包括：
透镜阵列，其用于根据折射率针对右眼图像和左眼图像分离从图像显示单元输出的图像；
第一透明电极层，其被设置在所述透镜阵列的第一面上；以及
第二透明电极层，其被设置在所述透镜阵列的第二面上，
其中，所述第一透明电极和所述第二透明电极沿彼此交叉的方向设置，并被配置为感测触摸。
12.根据权利要求11所述的图像显示装置，其中，所述第一透明电极层被直接粘接到所述透镜阵列的所述第二面，并且保护层被直接粘接到所述第二透明电极层。
13.根据权利要求11所述的图像显示装置，该图像显示装置还包括：
保护层，其被设置在第二透明电极层的与该第二透明电极层的面向所述透镜阵列的面相对的面上；
第一光学透明胶层，其用于将所述第一透明电极层粘接到图像显示单元；以及
第二光学透明胶层，其用于将所述保护层粘接到所述第二透明电极层。
14.根据权利要求11所述的图像显示装置，其中，所述透镜阵列包括双凸透镜。
15.根据权利要求11所述的图像显示装置，其中，所述图像显示装置能够附接到所述图像显示单元并且能够从所述图像显示单元拆卸。
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Date Code Title Description
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PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C53 Correction of patent of invention or patent application
CB03 Change of inventor or designer information

Inventor after: Xi Zhenyu

Inventor before: Xi Zhenyu

Inventor before: Guo Mingxun

Inventor before: Bai Zhongguo

Inventor before: Yu Shangyun

Inventor before: Che Dongjie

Inventor before: Qian Chenggao

Inventor before: Han Huiqing

COR Change of bibliographic data

Free format text: CORRECT: INVENTOR; FROM: SEOK JIN WOO GUO MINGXUN BAI ZHONGGUO WOO SANG YUN CHE DONGJIE CHUN SUNG HO HAN HUIQING TO: SEOK JIN WOO

C02 Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001)
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

Application publication date: 20120208