JP5916709B2 - デュアルビューディスプレイ、カラーフィルターを有するデュアルビュー構造及びその製造方法 - Google Patents

Description

本発明の実施例は、デュアルビューディスプレイ、カラーフィルターを有するデュアルビュー構造及びその製造方法に関する。

デュアルビュー技術とは、表示ユニットの前にスリット格子を増設することにより、異なる角度に位置する視聴者が同一のディスプレイにおいて異なる映像を見る技術である。図１は、従来のデュアルビュー技術の表示原理を示す概略図であって、図２は、従来のデュアルビュー表示構造を示す概略図である。図に示すように、デュアルビューディスプレイ構造１００は、表示ユニット７０と、この表示ユニットの前に設けられたスリット格子８０と、を備える。両者間の距離がｈとされ、この距離ｈは所定高さと称されている。表示ユニット７０における奇数のサブピクセル列７２−１は一方のビジョンを表示し、偶数のサブピクセル列７２−２は他方のビジョンを表示している。スリット格子８０は、隣接した奇・偶数のサブピクセル列の間に開口されている。所定高さｈが適当であれば、視聴者は、デュアルビューディスプレイの左側から偶数のサブピクセル列により表示されたビジョンを見て、左側視野が構成され、デュアルビューディスプレイの右側から奇数のサブピクセル列により表示されたビジョンを見て、右側視野が構成されている。左右のビジョンが両方とも見える中間領域は、クロストーク領域になる。

従来技術においては、少なくとも以下の問題点が存在する。即ち、従来では、表示ユニット７０における一つのサブピクセルの幅は普段５０ミクロン程度である。十分大きい左右側視野を達成するとともに、クロストーク領域をできるだけ減縮するために、所定高さｈは一般に１００ミクロン程度に設定されている。表示ユニットが液晶ディスプレイである場合に、この液晶ディスプレイは、常に赤・緑・青（Ｒｅｄ Ｇｒｅｅｎ Ｂｌｕｅ、ＲＧＢと略称される）のサブピクセル７２（７２−１、７２−２）と、カラーフィルムガラス７１と、を備える。このとき、上記所定高さｈとは、ＲＧＢサブピクセル７２の上面からスリット格子８０の上周縁までの垂直距離を指す。しかし、実際の生産においては、１００ミクロン程度のカラーフィルムガラスが製造され難い。ガラス減薄という方法で実現できるが、この方法は自動化量産に適しないのである。

本発明の実施例は、ガラス基板にスリット格子を形成するステップと、前記ガラス基板の前記スリット格子の表面に透明薄層を設けることで、セル構造を形成するステップと、前記セル構造における透明薄層に、奇数のサブピクセル列と偶数のサブピクセル列を有する画素パターンを形成するステップと、を備えるカラーフィルターを有するデュアルビュー構造の製造方法を提供する。

本発明の他の実施例は、ガラス基板と、前記ガラス基板に形成されたスリット格子と、前記ガラス基板における前記スリット格子の表面上に設けられ、前記ガラス基板とセル構造を形成した透明薄層と、前記セル構造における透明薄層に形成され、且つ奇数のサブピクセル列と偶数のサブピクセル列とを有する画素パターンと、備えるカラーフィルターを有するデュアルビュー構造を提供する。

本発明のさらなる他の実施例は、表示ユニットと、前記表示ユニットに設けられたカラーフィルターを有するデュアルビュー構造と、を備えるデュアルビューディスプレイを提供する。

従来のデュアルビュー技術の表示原理を示す概略図である。 従来のデュアルビュー表示構造を示す概略図である。 本発明実施例に係わる前記カラーフィルターを有するデュアルビュー構造の製造方法を示すフローチャートである。 本発明の実施例に係る前記カラーフィルターを有するデュアルビュー構造の実施例１を示す断面図である。 本発明の実施例に係る前記カラーフィルターを有するデュアルビュー構造の実施例２を示す断面図である。 図４に示したカラーフィルターを有するデュアルビュー構造を示す平面図である。

本発明に係る実施例の目的、技術内容及び効果をより明確にするために、以下は、本発明の実施例を示す図を参照しながら、本発明の実施例を明確かつ完全に説明する。勿論、ここで記載された実施例は、ただ本発明の実施例の一部だけであり、本発明の全ての実施例ではない。本発明の実施例に基づき、当業者が創造的な活動をしない前提で得られる他の実施例は全て本発明の技術範囲に含まれる。

図４は、本発明の実施例に係る前記カラーフィルターを有するデュアルビュー構造の実施例１を示す断面概略図である。図４に示すように、本実施例に係る前記カラーフィルターを有するデュアルビュー構造１０は、ガラス基板１１と、スリット格子１２と、透明薄層１３と、ＲＧＢ画素１４と、を備える。前記スリット格子１２は、前記ガラス基板１１に形成されている。前記透明薄層１３は、前記ガラス基板１１に形成された前記スリット格子１２の表面上に設けられ、前記ガラス基板１１とセル構造を形成している。前記赤・緑・青（Ｒ、Ｇ、Ｂ）画素１４のパターンは、ＲＧＢカラーフィルターによって、前記セル構造における透明薄層１３に形成され、奇数のサブピクセル列１４−１と偶数のサブピクセル列１４−２とを有する。スリット格子１２は、デュアルビュー表示機能を実現するように、隣接した奇・偶数のサブピクセル列の間に開口されている。また、画素１４は、ＲＧＢ画素に限定されず、他の配色、例えば、シアン、マゼンタ、イエロー、ブラック（ＣＭＹＫ）でもよい。

前記透明薄層１３は、極薄ガラス又はプラスチック薄膜でもよい。前記ガラス基板１１に形成された前記スリット格子１２の周縁にのり１５が滴られている。前記ガラス基板１１と前記透明薄層１３とはこののり１５で接着されて固定することで、セル構造を形成している。また、前記透明薄層１３も、前記ガラス基板１１に形成された前記スリット格子１２表面上の窒化ケイ素層などの無機材料層でもよい。

前記ガラス基板１１は、生産ラインにおいて加工できる厚みを有している。前記ガラス基板１１は液晶ディスプレイのカラーフィルム基板の製造工程に使用されたガラス基板でもよい。前記スリット格子１２における格子ストライプは、例えば、ＢＭを製造するための材料で構成されてもよい。

本実施例においては、前記カラーフィルターを有するデュアルビュー構造の１０は、従来のＬＣＤ製造工場の機器で従来材料を利用して製造されてもよく、現在使用されているＬＣＤの製造工程に合って、自動化量産に適する。

図５は、本発明の実施例に係る前記カラーフィルターを有するデュアルビュー構造の実施例２を示す断面図であって、図６は、図５に示したカラーフィルターを有するデュアルビュー構造を示す平面図である。図５、６に示すように、このカラーフィルターを有するデュアルビュー構造１０’の構造は実施例１の元に、更に、スリット格子１２と前記透明薄層１３との間に平坦層１６が形成されている。これにより、セル化した後のスリット格子１２は透明薄層１３と直接に接触しないようにして、空気層が視覚効果に影響を与えることを防止する。平坦層は、有機又は無機絶縁材料、例えば、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、アクリル（ＰＭＭＡ）、ポリイミド（ＰＩ）などから構成してもよい。

本発明の上記各実施例は、前記カラーフィルターを有するデュアルビュー構造を表示ユニットの表示スクリンに設置することで形成されたデュアルビューディスプレイをさらに備える。表示ユニットとしては、液晶表示パネル（ＬＣＤ）、プラズマ表示パネル（ＰＤＰ）、有機発光ダイオードディスプレイ（ＯＬＥＤ）などが挙げられている。このデュアルビューディスプレイは、二つのビジョンを同時に表示できるため、二人の視聴者の異なる要求を満足できる。これによって、複数のディスプレイを購買するコスト及びスペースを節約できる。それを自動車に設置すると、例えば、運転者は一側から全地球測位システム（Ｇｌｏｂｅ Ｐｏｓｉｔｉｏｎ Ｓｙｓｔｅｍ、ＧＰＳと略称される）の地図を見ながら、運転助手席に座った乘客はビデオなどの映像を見ることができる。さらに、例えば、家庭に使用する場合に、夫は一側からサッカー試合を見ながら、妻は他側からドラマなどを見ることができるので、異なる趣味による喧嘩を防止できる。

本発明の実施例は、以下のようなステップを備える前記カラーフィルターを有するデュアルビュー構造の製造方法をさらに提供する。

ステップ１０１：ガラス基板において、スリット格子を形成する。
前記スリット格子は、デュアルビュー効果を生じするように、その後に形成されたＲＧＢ画素の位置に合わせる。前記ガラス基板は、生産ラインにおいて加工できる厚み、例えば、０．５ｍｍの厚みを有する。このガラス基板はより大きい厚みを有するので、生産ラインの加工において湾曲して変形するがない。
このガラス基板、例えば、液晶ディスプレイのカラーフィルム基板の製造工程に使用されたガラス基板であっても良く、格子ストライプがブラックマトリクス（Ｂｌａｃｋ Ｍａｔｒｉｘ、ＢＭと略称される）を製造する材料で構成できるので、容易に入手できる。

ステップ１０２：前記ガラス基板に前記スリット格子が形成された面に透明薄層を形成してセル構造を構成する。
具体的に、透明薄層の材質によって、このステップは、以下の異なる実施例が挙げられている。
例えば、前記透明薄層が極薄ガラス又はプラスチック薄膜である場合、前記ガラス基板に前記スリット格子が形成された面の周縁にのりが滴られてから、真空の雰囲気において、透明薄層を前記ガラス基板にのりが滴られた面上に覆って、最後に前記ガラス基板におけるのりを硬化することで、前記ガラス基板と前記透明薄層とを接着して固定して、セル構造を構成している。
前記透明薄層の厚みが７０〜２００ミクロン程度である。具体的には、必要によって確定できる。極薄ガラスを透明薄層とする場合に、従来では液晶ディスプレイ（Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ Ｄｉｓｐｌａｙ、ＬＣＤと略称される）を製造する工場において、極薄ガラスが生産ラインで伝送され難いが、本発明のこのステップでは、まず、前記極薄ガラスをＬＣＤを製造するための真空セル化機器のボトム基台に平行するように放置してから、この真空セル化機器のトップ基台で前記ガラス基板を吸着し、前記極薄ガラス上に放置する。
さらに、例えば、前記透明薄層が窒化ケイ素層である場合に、前記ガラス基板に前記スリット格子が形成された面に、前記窒化ケイ素層を形成し、セル構造を構成する。

ステップ１０３：前記セル構造における透明薄層にＲＧＢ画素のパターンが形成されている。
従来のカラーフィルム基板を製造する工場で、普通のカラーフィルム基板で加工することによりこのステップを完成することができる。ＲＧＢ画素は異なるビジョンを表示する奇・偶数のサブピクセル列を有する。

本実施例の方法によって、カラーフィルターを有するデュアルビュー構造は、従来のＬＣＤ製造工場の機器で従来材料を利用して製造されるため、従来の機器と製造工程に合って、自動化量産に適する。

なお、スリット格子が透明薄層と直接に接する場合、スリット格子における格子ストライプ同士の間に空気層が生じやすい。空気層に塵が積みやすくて、空気の屈折率がその上下の透明薄層及びスリット格子と大きい差があるため、視覚効果に影響を与える可能がする。そのため、上記セル構造を構成するステップ１０２の前に、表示効果によって、スリット格子に平坦層（ｏｖｅｒｃｏａｔ）を選択して形成できる。

具体的に、前記透明薄層が極薄ガラス又はプラスチック薄膜である場合に、前記ガラス基板に前記スリット格子が形成された面の周縁にのりが滴られる前に、前記スリット格子に平坦層が形成されている。前記透明薄層が窒化ケイ素層である場合に、前記ガラス基板に前記スリット格子形成された面に前記窒化ケイ素層を形成する前に前記スリット格子に平坦層が形成されている。

本実施例によれば、前記平坦化層は２本の格子ライン同士間の隙間を充填することによって、スリット格子を平坦化して、セル化した後のスリット格子が透明薄層に直接に接しないようにして、空気層が視覚効果に影響を与えることを防止する。

以上の実施例は、本発明の技術内容を説明するものに過ぎず、本発明の技術範囲を限定するものではない。上記実施例に基づいて本発明を詳しく説明したが、当業者が容易に想到し得る変更や取替は、いずれも本発明の保護範囲内に入る。従って、本発明の保護範囲は請求項に記載の保護範囲を基準にすべきである。

１１ ガラス基板
１２ スリット格子
１３ 透明薄層
１４ ＲＧＢ画素
１６ 平坦層

Claims (9)

1. ガラス基板においてスリット格子を形成するステップと、
   前記ガラス基板においてセル構造の中に位置する前記スリット格子の表面上に極薄ガラス又はプラスチック薄膜であって厚みが７０〜２００ミクロンである透明薄層を設けることで、前記ガラス基板と前記透明薄層とをのりで互いに結合してセル構造を形成するステップと、
   前記セル構造における透明薄層に前記スリット格子との反対側に、奇数のサブピクセル列と偶数のサブピクセル列を有しカラーフィルターを含む画素パターンを形成するステップと、
   を備えることを特徴とするカラーフィルターを有するデュアルビュー構造の製造方法。
2. 前記透明薄層が極薄ガラス又はプラスチック薄膜であって、前記ガラス基板の前記スリット格子が形成された表面上に透明薄層を設けることで、セル構造を形成するステップは、
   前記ガラス基板の前記スリット格子が形成された面の周縁にのりが滴られるステップと、
   真空の雰囲気において、透明薄層を前記ガラス基板の前記のりが滴られた面上に覆うステップと、
   前記ガラス基板におけるのりを硬化することで、前記ガラス基板と前記透明薄層とを接着して固定し、セル構造を構成するステップをさらに含むことを特徴とする請求項１に記載のカラーフィルターを有するデュアルビュー構造の製造方法。
3. 前記ガラス基板に前記スリット格子が形成された面の周縁にのりが滴られる前に、前記スリット格子に平坦層が形成されるステップを更に含むことを特徴とする請求項２に記載のカラーフィルターを有するデュアルビュー構造の製造方法。
4. 前記ガラス基板ののりが滴られる面に前記透明薄層を覆うステップは、
   前記透明薄層を、ＬＣＤを製造するための真空セル機器のボトム基台に平行に置くステップと、
   この真空セル機器のトップ基台に前記ガラス基板が吸着され、前記ガラス基板にのりが滴られた面を透明薄層に向かうように、前記ガラス基板を前記透明薄層に置くステップと
   を含むことを特徴とする請求項２に記載のカラーフィルターを有するデュアルビュー構造の製造方法。
5. ガラス基板と、
   前記ガラス基板に形成されセル構造の中に位置するスリット格子と、
   前記ガラス基板の前記スリット格子が形成した面に設けられ、前記ガラス基板とのりで互いに結合してセル構造を形成した、極薄ガラス又はプラスチック薄膜であって厚みが７０〜２００ミクロンである透明薄層と、
   前記セル構造における透明薄層に前記スリット格子との反対側に形成され、且つ奇数のサブピクセル列と偶数のサブピクセル列とを有しカラーフィルターを含む画素パターンと、を備えることを特徴とするカラーフィルターを有するデュアルビュー構造。
6. 前記ガラス基板は、液晶ディスプレイのカラーフィルム基板の製造工程に使用可能なものであって、前記スリット格子が液晶ディスプレイのカラーフィルム基板の製造工程に使用されるブラックマトリクスを製造する材料と同じ材料で構成されていることを特徴とする請求項５に記載のカラーフィルターを有するデュアルビュー構造。
7. 前記スリット格子と前記透明薄層との間に平坦層が形成されていることを特徴とする請求項５に記載のカラーフィルターを有するデュアルビュー構造。
8. 表示ユニットと、
   前記表示ユニットに設けられた請求項５に記載のカラーフィルターを有するデュアルビュー構造と、を備えることを特徴とするデュアルビューディスプレイ。
9. 前記表示ユニットは、液晶表示パネル又はプラズマ表示パネル又は有機発光ダイオードディスプレイであることを特徴とする請求項８に記載のデュアルビューディスプレイ。

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