JP2014038327A

JP2014038327A - 視差バリア及び表示装置

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Publication number: JP2014038327A
Application number: JP2013166105A
Authority: JP
Inventors: Nobuhei Take; 延兵武; Ko Gun Kai; ▲紅▼▲軍▼ 解
Original assignee: BOE Technology Group Co Ltd
Current assignee: BOE Technology Group Co Ltd
Priority date: 2012-08-10
Filing date: 2013-08-09
Publication date: 2014-02-27
Also published as: US9535290B2; US20140043573A1; CN102789061B; EP2696240A1; CN102789061A; KR101580362B1; KR20140020801A

Abstract

【課題】本発明は、視差バリア及び表示装置を提供する。
【解決手段】該視差バリアは、第１の基板と、前記第１の基板とセル化する第２の基板と、前記第１の基板と前記第２の基板との間に充填された液晶と、相互に平行しながら前記第１の基板の液晶に接近する側に間隔を空けて交互に配置された複数のストリップ状の電極ユニットと、前記複数のストリップ状の電極ユニットの上方で、前記第１の基板の液晶に接近する側に配置された第１の配向層と、前記第２の基板の前記第１の基板に対向する表面に配置された第２の配向層と、を備え、前記第１の配向層の配向方向は前記ストリップ状の電極ユニットの延在方向に直交し、前記第２の配向層の配向方向と前記第１の配向層の配向方向とは反対になり、前記ストリップ状の電極ユニットに電圧が印加された後、前記ストリップ状の電極ユニット上方領域内の液晶は基板と平行する面内で８５°〜９５°回転する。
【選択図】図７

Description

本発明は、視差バリア及び該視差バリアを備える表示装置に関する。

３Ｄ表示の根本的な原理は、視差によって立体を生じさせることである。即ち、人の左目に左目画像を見させ、右目に右目画像を見させることである。ここで、左右目画像は視差のある一対の立体画像対である。現在の３Ｄ表示技術は主にメガネ式と裸眼式に分けられている。メガネ式３Ｄ表示技術の場合、ユーザはメガネをかけなければならず、長時間観覧すれば、目が疲れ、観覧の快適さが低下することになる。裸眼３Ｄ技術の場合、ユーザはメガネをかける必要がないため、将来の３Ｄ表示技術の主要な発展方向にある。

視差バリア（ｐａｒａｌｌａｘｂａｒｒｉｅｒ）法は通常の裸眼３Ｄ表示技術であり、図１に示すように、視差バリアを採用した裸眼３Ｄ表示装置は、表示ユニット１及び表示ユニット１に対応して配置された視差バリア２を備える。視差バリア２は透明と遮光のストライプ条が周期的に配列された光学ディバイスである。

視差バリア２の表示原理は図２に示すように、表示ユニット１は２つの部分に分けられ、右目画像は、左へ傾斜するストライプ画素で表示され、左目画像は、右へ傾斜するストライプ画素で表示され、表示ユニット１と観覧者との間に視差バリア２が設けられ、視差バリア２の遮光領域は観覧者の左目に対して右目画像を遮断し、右目に対して左目画像を遮断し、光透過領域によって観覧者の左目に左目画像しか見させず、右目に右目画像しか見させないことにより、３Ｄ効果を生じさせる。

２Ｄ／３Ｄの切換えを実現するために、通常、液晶スリット格子を視差バリアとする。液晶スリット格子は一般的にＴＮモード（即ち、液晶分子のツイスト角度が９０度のネマチック液晶の液晶モード）の液晶パネルを採用し、電圧を印加する際に、液晶スリット格子は白黒ストライプが交互のスリット格子となり、３Ｄ表示が実現できる。電圧を印加しない際に、液晶スリット格子の全体は光透過状態となり、２Ｄ表示ができる。

図３は従来技術である液晶スリット格子の構成の概略図である。該液晶スリット格子は上下２つの基板及び２つの基板の間に充填される液晶を備える。その上基板の下面に、一定の距離を隔てて配列する複数の透明電極２−１が配置され、下基板の上面に、透明電極２−１に対応して全体である１層の透明電極２−２が配置された。図４に示すように、液晶スリット格子の遮光領域の幅がｃで、光透過領域の幅がｄであれば、通常、上基板の下面における各透明電極２−１の幅はｃであり、隣接する透明電極２−１の間の間隔はｄである。

この視差バリアの製造過程において、図４に示されたパターンを形成するように、２つの基板のそれぞれに透明電極を１回堆積し、少なくとも１回の露光、現像、エッチングを行う必要があり、製造のコストが高い。

本発明は、製造のコストが低い視差バリア及び該視差バリアを備える表示装置を提供する。

本発明の一実施例は視差バリアを提供し、該視差バリアは、第１の基板と、前記第１の基板とセル化する第２の基板と、前記第１の基板と前記第２の基板との間に充填された液晶と、相互に平行しながら前記第１の基板の液晶に接近する側に間隔を空けて交互に配置された複数のストリップ状の電極ユニットと、前記複数のストリップ状の電極ユニットの上方で、前記第１の基板の液晶に接近する側に配置された第１の配向層と、前記第２の基板の前記第１の基板に対向する表面に配置された第２の配向層と、を備え、前記第１の配向層の配向方向は前記ストリップ状の電極ユニットの延在方向に直交し、前記第２の配向層の配向方向と前記第１の配向層の配向方向とは反対になり、前記ストリップ状の電極ユニットに電圧が印加された後、前記ストリップ状の電極ユニット上方領域内の液晶は基板と平行する面内で８５°〜９５°回転する。

また、前記複数のストリップ状の電極ユニットのそれぞれは、異なる電圧が印加される第１の透明電極と第２の透明電極を備え、前記第１の透明電極と第２の透明電極の少なくとも一方は、延在方向が前記第１の配向層の配向方向と同じ、又は前記第１の配向層の配向方向に対して所定の角度をなし、且つ相互に電気的に接続する複数のストリップ状の透明電極を備えてもよい。

また、各前記ストリップ状の電極ユニットに備えられる前記第１の透明電極と前記第２の透明電極は同一層に配置されてもよい。

また、各前記ストリップ状の電極ユニットに備えられる前記第１の透明電極と前記第２の透明電極は異なる層に配置され、且つ前記第１の透明電極と前記第２の透明電極との間に絶縁層が配置されてもよい。

また、前記第１の透明電極と前記第２の透明電極のぞれぞれは、延在方向が前記第１の配向層の配向方向と同じ、又は前記第１の配向層の配向方向に対して所定の角度をなし、且つ相互に電気的に接続する複数のストリップ状の透明電極を備え、同一の前記ストリップ状の電極ユニットにおいて、前記第１の透明電極の複数のストリップ状の透明電極と前記第２の透明電極の複数のストリップ状の透明電極は相互に平行し、且つ間隔を空けて交互に配置されてもよい。

また、前記第１の透明電極と前記第２の透明電極のそれぞれは、延在方向が前記第１の配向層の配向方向と同じ、又は前記第１の配向層の配向方向に対して所定の角度をなし、且つ相互に電気的に接続する複数のストリップ状の透明電極を備え、前記第１の透明電極と前記第２の透明電極のストリップ状の透明電極の延在方向は同じであり、同一の前記ストリップ状の電極ユニットにおいて、前記第１の透明電極の各ストリップ状の透明電極のそれぞれは、隣接する２つの前記第２の透明電極のストリップ状の透明電極の間の隙間に対応する領域に位置してもよい。

また、前記第１の透明電極は、延在方向が前記第１の配向層の配向方向と同じ、又は前記第１の配向層の配向方向に対して所定の角度をなし、且つ相互に電気的に接続する複数のストリップ状の透明電極を備え、前記第２の透明電極は板状の電極であり、且つ前記第１の透明電極よりも前記第１の基板に接近し、前記複数のストリップ状の電極ユニットの第２の透明電極は一体に形成されてもよい。

また、本発明の実施例は表示装置を更に提供し、該表示装置は、表示パネルと、前記表示パネルの光射出側に配置され、又は前記表示パネルとバックライトの間に位置する上記視差バリアと、を備える。

また、本発明の実施例の技術案をより明確に説明するために、実施例の図面を簡単に説明する。明らかのように、以下に説明する図面は本発明の一部の実施例だけにかかり、本発明に対する制限ではない。

視差バリアを採用した従来の裸眼３Ｄ表示装置の構造の概略図である。図１に示された３Ｄ表示装置の原理の概略図である。従来の液晶スリット格子の構造の概略図である。図３に示された液晶スリット格子の上基板における透明電極のパターンである。本発明の１つの実施例に係る視差バリアの第１の基板の平面構造の概略図である。本発明の他の実施例に係る視差バリアの第１の基板の平面構造の概略図である。本発明のまた他の実施例に係る視差バリアの第１の基板の平面構造の概略図である。本発明のさらに他の実施例に係る視差バリアの第１の基板の平面構造の概略図である。図７に示された基板に電圧が印加されていない時の液晶配布の概略図である。図７に示された基板に電圧が印加されている時の液晶配布の概略図である。本発明のまたさらに他の実施例による視差バリアの第１の基板の平面構造の概略図である。図１１に示された視差バリアの第１の基板の断面図である。

本発明の実施例の目的、技術案及びメリットを更に明確するために、本発明の実施例の図面を参照しながら、本発明の実施例の技術案を明確で完全に説明する。明らかのように、下記の実施例は本発明の一部の実施例であり、全ての実施例ではない。説明する本発明の実施例に基づき、当業者が創造性のある労働をする必要がない前提で得られる全ての他の実施例は、いずれも本発明の保護範囲に入る。

以下図面に基づき、本発明の実施例に提供される視差バリア及び該視差バリアを備える表示装置について詳細に説明する。

本発明の実施例に係る視差バリアは、第１の基板と、第１の基板とセル化する第２の基板と、第１の基板と第２の基板との間に充填された液晶と、相互に平行しながら間隔を空けて前記第１の基板の液晶に接近する側に配置された複数のストリップ状の電極ユニットと、前記複数のストリップ状の電極ユニットの上方に、前記第１の基板の液晶に接近する側に配置された第１の配向層と、前記第２の基板の前記第１の基板に対向する表面に配置された第２の配向層と、を備え、前記第１の配向層の配向方向は前記ストリップ状の電極ユニットの延伸方向に直交し、前記第２の配向方向と前記第１の配向層の配向方向とは反対する。図５〜８に示すように、設定距離ｂを隔てる長尺領域Ａは、幅がａであるストリップ状の電極ユニットである場合、第１の配向層の配向方向は図５〜８に示された矢印方向、又は矢印方向の反対方向に沿って配向され、第２の配向層と第１の配向層の配向方向は反対する。また、ストリップ状の電極ユニットに電圧が印加された後、ストリップ状の電極ユニット上方領域内の液晶分子は基板と平行する面内で８５〜９５度回転し、例えば、図１０に示されたように９０度回転し、残る部分の液晶分子は回転しないため、図４に示されたように、対応する明暗交互のストライプを生じさせることができ、それにより、３Ｄ表示が行われる。電圧が印加されていない時、液晶分子は全て回転しないため、２Ｄ表示が行われる。以上により、２Ｄ／３Ｄ表示の切換えが実現する。

第１の配向層と平行する配向方向を第１の方向とし、第１の方向に直交する方向を第２の方向とする（工程の面から見ると、両方の間にある程度の角度があり、直交が厳格に要求されているわけではない）。

例示的に、上記効果を実現させるために、本発明の実施例の視差バリアは以下の構成でよい。即ち、複数のストリップ状の電極ユニット３のそれぞれは、異なる電圧が印加された第１の透明電極と第２の透明電極を備え、第１の透明電極と第２の透明電極は同一層に配置されている。第１の透明電極は、第１の配向方向（図５に示すように）、又は第１の配向方向に対して所定の角度がある方向に沿って延在する（図６に示すように）複数の第１のトライプ状の透明電極３−１を備え、第１の透明電極の何れの隣接する２つの第１のストリップ状の透明電極３−１は相互に接続する。第２の透明電極は、第１の配向方向（図５に示すように）、又は第１の配向方向に対して所定の角度がある方向に沿って延在する（図６に示すように）複数の第２のトライプ状の透明電極３−２であり、第２の透明電極の何れの隣接する２つの第２のストリップ状の透明電極は相互に接続する。同一のストリップ状の電極ユニットにおいて、第１のストリップ状の透明電極３−１と第２のストリップ状の透明電極３−２は相互に平行し、且つ間隔を空けて交互に配置され、何れの隣接する第１のストリップ状の透明電極３−１は接続線３−３を介して相互に接続し、何れの隣接する第２のストリップ状の透明電極３−２は接続線３−４を介して相互に接続し、これにより、電圧が印加されている時に、第１の透明電極と第２の透明電極の電圧は異なり、且つ両者の電圧差は液晶回転の閾値電圧以上である。何れの隣接する２つのストリップ状の電極ユニットの間に領域Ｂが介在し、領域Ｂの全体が同一電位になり、領域Ｂに対応する液晶分子が回転しないように、介在する領域Ｂ内に電極を配置しなくてもよく、又は全体となる透明電極を配置してもよい。

例示的に、第２のストリップ状の透明電極３−２と前記第1の配向方向とがなす所定角度は０°〜６０°である。
例示的に、異なるストリップ状の電極ユニットの第１のストリップ状の透明電極と第２のストリップ状の透明電極の延在方向が同じであるため、全てのストリップ状の電極ユニットの第１のストリップ状の透明電極と第２のストリップ状の透明電極は相互に平行する。

本発明の実施例に係る視差バリアは、１つの基板のみに透明電極を形成するため、従来の技術に対して、その製造過程において一層の金属堆積が低減され、コストが低減される。
例示的に、上記効果を実現させるために、本発明の実施例の視差バリアは、前記第１の透明電極と前記第２の透明電極を異なる層に配置し、第１の透明電極と第２の透明電極との間に絶縁層を配置し、同一のストリップ状の電極ユニットにおいて第１のストリップ状の透明電極３−１を第２のストリップ状の透明電極３−２と平行させ、第１の透明電極の各第１のストリップ状の透明電極３−１のそれぞれを、隣接する２つの第２のストリップ状の透明電極３−２の間の隙間に対応する領域に位置させ、且つ第１の透明電極の各第１のストリップ状の透明電極３−１と第２の透明電極の各第２のストリップ状の透明電極３−１とが重ならないことを確保する。

また、第１及び第２のストリップ状の透明電極の間の接続線（図５〜６に示された接続線３−３と接続線３−４）として、金属配線の形態であってもよく、図７〜８に示すように、第１の透明電極と第２の透明電極は全て櫛状の電極であってもよいため、該接続線は櫛歯を接続する櫛歯接続部である。

図５〜８に示された本発明の実施例の視差バリアは、電圧が印加された時に、Ａ領域に対応する液晶分子は回転するが、Ｂ領域における電圧はどこでも等しいため、Ｂ領域に対応する液晶分子は回転せず、図１０に示された配布を呈し、図４に示された明暗交互の遮光ストライプと光透過ストライプを形成する。

例示的に、図１１〜１２に示すように、上記効果を実現させるために、本発明の実施例の視差バリアは以下の構成でもよい。即ち、第１の透明電極は第２の透明電極の上方に位置し、つまり、第１の透明電極は第２の透明電極よりも液晶に接近し、両方の間に絶縁層６が配置され、第１の透明電極は第１の配向層の配向方向、又は第１の配向方向に対して所定の角度がある方向に沿って延在する複数の第１のトライプ状の透明電極５−１であり、且つ同一のストリップ状の電極ユニットの第１の透明電極の何れの隣接する２つのストリップ状の透明電極５−１は接続線５−２を介して相互に接続する。第２の透明電極は板状の電極４−１であり、第１の透明電極と第２の透明電極の電圧は異なり、両方の電圧差は液晶回転の閾値電圧以上である。

例示的に、各ストリップ状の電極ユニットの第１の透明電極及び／又は第２の透明電極の複数のストリップ状の透明電極はそれぞれ相互に電気的に接続し、相互に電気的に接続する複数のストリップ状の透明電極を備える第１の透明電極及び／又は第２の透明電極について、異なるストリップ状の電極ユニットの第１の透明電極及び／又は第２の透明電極はそれぞれ相互に電気的に接続して共同に外部配線に接続し、又はそれぞれ外部配線に接続する。外部配線に接続する方法について、常用の方法を採用することができ、本発明の実施例はそれを限定しない。例えば、図６に示すように、異なるストリップ状の電極ユニットの接続線３−４は相互に接続し、及び／又は異なるストリップ状の電極ユニットの接続線３−３は相互に接続する。又は、異なるストリップ状の電極ユニットの接続線３−４はそれぞれ外部配線に接続し、且つ異なるストリップ状の電極ユニットの接続線３−３はそれぞれ外部配線に接続する。

本発明の実施例は、上記視差バリアを備え、２Ｄ／３Ｄの切換えが可能な裸眼３Ｄ表示装置を更に提供する。該裸眼３Ｄ表示装置は上記視差バリア及び表示パネルを備え、且つ視差バリアは表示パネルの光射出側に配置され、又は表示パネルとバックライトの間に位置し、裸眼３Ｄ表示の実現に用いられる。

本発明の実施例に係る表示パネルの１つの例示は液晶表示パネルであり、アレイ基板と対向基板は相互に対向して液晶セルを形成し、液晶セルに液晶材料が充填されている。該対向基板は、例えばカラーフィルタ基板である。アレイ基板の各画素ユニットの画素電極は、電界を形成して液晶材料の回転程度を制御することに用いられ、それによって表示操作を行う。他の例示においては、該液晶表示装置は、アレイ基板にバックライトを提供するバックライト光源を更に備える。

本発明の実施例に係る表示パネルのもう１つの例示は有機エレクトロルミネセンス表示装置であり、アレイ基板の各画素ユニットの画素電極は陽極又は陰極として、有機発光材料を駆動して発光させることに用いられ、それによって表示操作を行う。

例示的に、本発明の実施例に係る表示パネルはプラズマ表示パネル又は電子紙などであってもよく、本発明の実施例はそれを限定しない。

本発明の実施例の視差バリア及び該視差バリアを備える表示装置は、１つの基板に２つの透明電極を形成するため、従来技術と比べ、異方性の導電ペーストにより、一方の基板に形成された透明電極と他方の基板における配線とを導電するようにする必要がなくなり、この透明電極は他方の基板における配線に直接接続されることができ、コストが低減した。

以上の実施形態は本発明の説明だけに用いられ、本発明対する制限ではなく、当業者は本発明の精神と範囲から逸脱しない前提で各種の変化及び変形を行うことができる。従って、全ての均等する技術案も本発明の範囲に属し、本発明の保護範囲は請求項により確定される。

１表示ユニット
２視差バリア
２−１透明電極
２−２透明電極
３電極ユニット
３−１透明電極
３−２透明電極
３−３接続線
３−４接続線
４−１電極
５−１透明電極
５−２接続線
６絶縁層

Claims

視差バリアであって、
第１の基板と、
前記第１の基板とセル化する第２の基板と、
前記第１の基板と前記第２の基板との間に充填された液晶と、
相互に平行しながら間隔を空けて前記第１の基板の液晶に接近する側に配置された複数のストリップ状の電極ユニットと、
前記複数のストリップ状の電極ユニットの上方で、前記第１の基板の液晶に接近する側に配置された第１の配向層と、
前記第２の基板の前記第１の基板に対向する表面に配置された第２の配向層と、を備え、
前記第１の配向層の配向方向は前記ストリップ状の電極ユニットの延在方向に直交し、前記第２の配向層の配向方向と前記第１の配向層の配向方向とは反対になり、
前記ストリップ状の電極ユニットに電圧が印加された後、前記ストリップ状の電極ユニット上方領域内の液晶は基板と平行する面内で８５°〜９５°回転することを特徴とする視差バリア。
前記複数のストリップ状の電極ユニットのそれぞれは、異なる電圧が印加される第１の透明電極及び第２の透明電極を備え、前記第１の透明電極と第２の透明電極の少なくとも一方は、延在方向が前記第１の配向層の配向方向と同じ、又は前記第１の配向層の配向方向に対して所定の角度をなし、且つ相互に電気的に接続する複数のストリップ状の透明電極を備えることを特徴とする請求項１に記載の視差バリア。
各前記ストリップ状の電極ユニットに備えられる前記第１の透明電極と前記第２の透明電極は同一層に配置されていることを特徴とする請求項２に記載の視差バリア。
各前記ストリップ状の電極ユニットに備えられる前記第１の透明電極と前記第２の透明電極は異なる層に配置され、且つ前記第１の透明電極と前記第２の透明電極との間に絶縁層が配置されていることを特徴とする請求項２に記載の視差バリア。
前記第１の透明電極と前記第２の透明電極のぞれぞれは、延在方向が前記第１の配向層の配向方向と同じ、又は前記第１の配向層の配向方向に対して所定の角度をなし、且つ相互に電気的に接続する複数のストリップ状の透明電極を備え、同一の前記ストリップ状の電極ユニットにおいて、前記第１の透明電極の複数のストリップ状の透明電極と前記第２の透明電極の複数のストリップ状の透明電極は相互に平行し、且つ間隔を空けて交互に配置されていることを特徴とする請求項３に記載の視差バリア。
前記第１の透明電極と前記第２の透明電極のそれぞれは、延在方向が前記第１の配向層の配向方向と同じ、又は前記第１の配向層の配向方向に対して所定の角度をなし、且つ相互に電気的に接続する複数のストリップ状の透明電極を備え、前記第１の透明電極と前記第２の透明電極のストリップ状の透明電極の延在方向は同じであり、同一の前記ストリップ状の電極ユニットにおいて、前記第１の透明電極の各ストリップ状の透明電極のそれぞれは、隣接する２つの前記第２の透明電極のストリップ状の透明電極の間の隙間に対応する領域に位置することを特徴とする請求項４に記載の視差バリア。
前記第１の透明電極は、延在方向が前記第１の配向層の配向方向と同じ、又は前記第１の配向層の配向方向に対して所定の角度をなし、且つ相互に電気的に接続する複数のストリップ状の透明電極を備え、前記第２の透明電極は板状の電極であり、且つ前記第１の透明電極よりも前記第１の基板に接近し、前記複数のストリップ状の電極ユニットの第２の透明電極は一体的に形成されたことを特徴とする請求項４に記載の視差バリア。
前記第１の透明電極と前記第２の透明電極との電圧差は液晶回転の閾値電圧以上であることを特徴とする請求項２〜７の何れか一項に記載の視差バリア。
前記所定の角度は０°〜６０°であることを特徴とする請求項２〜７の何れか一項に記載の視差バリア。
前記第１の透明電極及び／又は前記第２の透明電極の複数のストリップ状の透明電極を相互に電気的接続するのは金属配線であることを特徴とする請求項２〜７の何れか一項に記載の視差バリア。
前記第１の透明電極及び／又は第２の透明電極は櫛状に形成され、前記第１の透明電極及び／又は前記第２の透明電極の複数のストリップ状の透明電極を相互に電気的接続するのは櫛歯接続部であることを特徴とする請求項２〜７の何れか一項に記載の視差バリア。
表示装置であって、
表示パネルと、
前記表示パネルの光射出側に配置され、又は前記表示パネルとバックライトの間に位置する請求項１〜１１の何れか一項に記載の視差バリアと、を備えることを特徴とする表示装置。