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偏振控制面板及其制造方法和使用其的立体显示装置.pdf

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偏振 控制 面板 及其 制造 方法 使用 立体 显示装置
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摘要
申请专利号:

CN201610797814.1

申请日:

2016.08.31

公开号:

CN106483670A

公开日:

2017.03.08

当前法律状态:

授权

?#34892;?#24615;:

有权

法?#19978;?#24773;: 授权|||实质审查的生效IPC(主分类):G02B 27/26申请日:20160831|||公开
IPC分类号: G02B27/26 主分类号: G02B27/26
申请人: 乐金显示有限公司
发明人: 金成祐
地址: 韩国首尔
优?#28909;ǎ?/td> 2015.08.31 KR 10-2015-0123050
专利代理机构: 北京三友知识产权代理有限公司 11127 代理人: 李辉;刘久亮
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法律状态
申请(专利)号:

CN201610797814.1

授权公告号:

||||||

法律状态公告日:

2019.03.15|||2017.04.05|||2017.03.08

法律状态类型:

授权|||实质审查的生效|||公开

摘要

偏振控制面板及其制造方法和使用该偏振控制面板的立体显示装置。根据实施方式公开了一种能够进行两维(2D)/三维(3D)控制的偏振控制面板。该偏振控制面板包括彼此相对的第一基板和第二基板,以及被布置在所述第一基板上的第一电极和被布置在所述第二基板上的第二电极。该偏振控制面板还包括布置在所述第一电极上的透镜层,其具有朝向所述第二电极弯曲的表面,所弯曲的表面在第一方向上进行摩擦。该偏振控制面板还包括布置在第二电极上的粘合剂层和光学各向异性层,所述粘合剂层在第二方向上进行摩擦,并且所述粘合剂层附接到所述透镜层的最上部,所述光学各向异性层布置在所述粘合剂层与所述透镜层之间。

权利要求书

1.一种偏振控制面板,所述偏振控制面板包括:
第一基板和第二基板,所述第一基板和所述第二基板彼此相对;
第一电极和第二电极,所述第一电极被布置在所述第一基板上,所述第二电极被布置
在所述第二基板上;
布置在所述第一电极上的透镜层,所述透镜层具有朝向所述第二电极弯曲的弯曲表
面,所述弯曲表面在第一方向上进行摩擦;
布置在第二电极上的粘合剂层,所述粘合剂层在第二方向上进行摩擦,并且所述粘合
剂层附接到所述透镜层的最上部;以及
光学各向异性层,所述光学各向异性层布置在所述粘合剂层与所述透镜层之间。
2.根据权利要求1所述的偏振控制面板,其中,所述透镜层由光固化性树脂制成。
3.根据权利要求1所述的偏振控制面板,其中,
所述第一基板和所述第二基板具有活动区,并且
所述偏振控制面板进一步包括闭环形状的侧密封件,该闭环形状的侧密封件布置在所
述第一电极与所述粘合剂层之间且封闭所述活动区。
4.根据权利要求3所述的偏振控制面板,其中,所述闭环形状的侧密封件与所述第一电
极和所述粘合剂层接触。
5.根据权利要求3所述的偏振控制面板,其中,所述闭环形状的侧密封件与所述透镜层
的表面和所述粘合剂层接触。
6.根据权利要求1所述的偏振控制面板,其中,所述透镜层的所述弯曲表面具有从所述
第一电极面向所述粘合剂层的凸透镜形状或者从所述粘合剂层面向所述第一电极的凹透
镜形状。
7.根据权利要求1所述的偏振控制面板,其中,所述第一方向和所述第二方向彼此反向
平行。
8.根据权利要求1所述的偏振控制面板,其中,所述光学各向异性层具有不同的双轴折
射?#21097;?#24182;且所述双轴折射率中的一个等于所述透镜层的折射率。
9.根据权利要求8所述的偏振控制面板,其中,所述光学各向异性层包括液晶或?#20174;?#24615;
液晶元。
10.根据权利要求1所述的偏振控制面板,其中,所述粘合剂层包括丙烯酸类聚合物。
11.根据权利要求10所述的偏振控制面板,其中,所述粘合剂层包括?#36153;?#31867;聚合物。
12.根据权利要求10所述的偏振控制面板,其中,所述粘合剂层具有1.48至1.68的折射
率。
13.根据权利要求3所述的偏振控制面板,其中,所述粘合剂层在所述活动区中被布置
在所述第二电极上并且具有预定的厚度。
14.一种制造偏振控制面板的方法,所述方法包括以下步骤:
在第一基板上提供第一电极;
在所述第一电极上形成具有弯曲表面的透镜层;
在第一方向上对所述透镜层的表面进行摩擦;
在第二基板上提供第二电极;
在所述第二电极上形成粘合剂层;
在第二方向上对所述粘合剂层进行摩擦;
在所述粘合剂层上形成闭环形状的侧密封件,以封闭活动区的边缘;
从所述透镜层的多个透镜当?#34892;?#25104;光学各向异性层;以及
经由所述闭环形状的侧密封件对所述第一基板和所述第二基板进行层压,使得所述粘
合剂层和所述透镜层彼此面对。
15.根据权利要求14所述的方法,其中,所述层压包括在70℃至80℃的温度下对所述粘
合剂层和所述透镜层进行4小时至48小时烘烤,以将所述粘合剂层和所述透镜层的面对的
表面彼此粘合。
16.一种立体显示装置,所述立体显示装置包括:
偏振控制面板,所述偏振控制面板包括:
第一基板和第二基板,所述第一基板和所述第二基板彼此相对;
第一电极和第二电极,所述第一电极被布置在所述第一基板上,所述第二电极被布置
在所述第二基板上;
布置在所述第一电极上的透镜层,所述透镜层具有朝向所述第二电极弯曲的弯曲表
面,所述弯曲表面在第一方向上进行摩擦;
布置在第二电极上的粘合剂层,所述粘合剂层在第二方向上进行摩擦,并且所述粘合
剂层附接到所述透镜层的最上部;和
光学各向异性层,所述光学各向异性层布置在所述粘合剂层与所述透镜层之间;以及
显示面板,所述显示面板被设置在所述偏振控制面板的一侧上。
17.根据权利要求16所述的立体显示装置,其中,
所述第一基板和所述第二基板具有活动区,并且
所述偏振控制面板进一步包括闭环形状的侧密封件,该闭环形状的侧密封件封闭所述
活动区并且布置在所述第一电极与所述粘合剂层之间。
18.根据权利要求17所述的立体显示装置,其中,所述闭环形状的侧密封件与所述第一
电极和所述粘合剂层接触。
19.根据权利要求16所述的立体显示装置,其中,所述透镜层的所述弯曲表面具有从所
述第一电极面向所述粘合剂层的凸透镜形状或者从所述粘合剂层面向所述第一电极的凹
透镜形状。
20.根据权利要求16所述的立体显示装置,其中,所述粘合剂层在活动区中被布置在所
述第二电极上并且具有预定的厚度。

说明书

偏振控制面板及其制造方法和使用其的立体显示装置

技术领域

本发明涉及一种立体显示装置,并且更具体地,涉及一种偏振控制面板、制造该偏
振控制面板的方法以及使用该偏振控制面板的立体显示装置,该偏振控制面板能够通过施
加电压进行两维(2D)/三维(3D)控制并且能够在不使用定向膜的情况下对光学各向异性层
进行定向。

背?#20985;?#26415;

通常,立体图像(即3D图像),是基于使用两只眼睛的立体视觉的原理获得的。由于
两个眼睛之间的距离(是约65毫米),左眼和?#24050;?#35266;看到略微不同的图像。由于两个眼睛之
间的距离导致的图像之间的差被称为双眼视差。利用这样的双眼视差,3D立体显示装置使
左眼能够观看意在用于左眼的图像并且使?#24050;?#33021;够观看意在用于?#24050;?#30340;图像。

即,左眼和?#24050;?#30475;到不同的2D图像。这两个图像经由视网膜传递给大脑。大脑正确
合并所述图像以再现3D图像的深度和真实?#23567;?#36825;种能力通常被称为立体。实现立体的装置
是立体显示装置。

立体显示装置可被分类为眼镜型装置或非眼镜型装置。

在眼镜型立体显示装置中,左图像和右图像在空间上划分和显示,或左图像和右
图像在时间上划分和显示。然而,在眼镜型装置中,为了观看3D图像,观察者必须佩戴眼镜。
出于这个原因,作为替代,非眼镜型立体显示装置已被提出。

在非眼镜型立体显示装置中,用于分离左眼图像和?#24050;?#22270;像的光轴的光学装置
(诸如视差屏障或双凸透镜),安装在显示屏幕的前端或后端,以实现3D图像。

但是,双凸透镜由具有单一折射率的材料制成,以及视差屏障的位置是固定的。因
此,在非眼镜型立体显示装置中,显示3D图像,但是转换成2D图像是不可能的。

发明内容

因此,本发明针对一种偏振控制面板、制造该偏振控制面板的方法以及使用该偏
振控制面板的立体显示装置,其基本上消除了由于现有技术的限制和缺点导致的一个或更
多个问题。

本发明的目的是提供一种偏振控制面板、制造该偏振控制面板的方法以及使用该
偏振控制面板的立体显示装置,该偏振控制面板能够通过施加电压进行2D/3D控制并且能
够在不使用定向膜的情况下对光学各向异性层进行定向。

本发明的附加特征和优点将在以下描述中阐述,并且一部分通过描述显而易见,
或者可通过本发明的实践而得知。将通过在所撰写的说明书及其权利要求以及附图中特别
指出的结构来实现和获得本发明的目的和其它优点。

根据本发明的偏振控制面板的特征在于粘附到上下基板的粘合剂层和光学各向
异性层,该粘合剂层被摩擦以限定粘接剂层的定向,光学各向异性层通过粘合剂层被定向,
由此额外的定向膜被消除。

为了实现这些目的和其它优点且根据本发明的目的,正如这里具体实施和广?#22909;?br />述的,一种偏振控制面板,所述偏振控制面板包括:第一基板和第二基板,所述第一基板和
所述第二基板彼此相对;第一电极和第二电极,所述第一电极被布置在所述第一基板上,所
述第二电极被布置在所述第二基板上;布置在所述第一电极上的透镜层,所述透镜层具有
朝向所述第二电极弯曲的弯曲表面,所述弯曲表面在第一方向上进行摩擦;布置在第二电
极上的粘合剂层,所述粘合剂层在第二方向上进行摩擦,并且所述粘合剂层附接到所述透
镜层的最上部;以及光学各向异性层,所述光学各向异性层布置在所述粘合剂层与所述透
镜层之间。

在本发明的另一个方面中,一种制造偏振控制面板的方法,所述方法包括以下步
骤:在第一基板上提供第一电极;在所述第一电极上形成具有弯曲表面的透镜层;在第一方
向上对所述透镜层的表面进行摩擦;在第二基板上提供第二电极;在所述第二电极上形成
粘合剂层;在第一方向上对所述粘合剂层进行摩擦;在所述粘合剂层上形成闭环形状的侧
密封件,以包围所述活动区的边缘;从所述透镜层的多个透镜当?#34892;?#25104;光学各向异性层;以
及经由所述闭环形状的侧密封件对所述第一基板和所述第二基板进行层压,使得所述粘合
剂层和所述透镜层彼此面对。

在本发明的另一个方面中,一种立体显示装置,所述立体显示装置包括具有上述
构造的偏振控制面板和附接到该偏振控制面板的显示面板。

应当理解,本发明的前述一般描述和下述详?#35813;?#36848;二者都是示例性和解释性的,
并且旨在对所要求保护的本发明提供进一步解释。

附图说明

附图被包括进来以提供对本发明的进一步理解并被并入且构成本申请的一部分,
附图例示了本发明的实施方式并且与说明书一起用于解释本发明的原理。在附图中:

图1是示出根据本发明的第一实施方式的偏振控制面板的平面图;

图2是沿着图1的I~I’线的截面图;

图3A和图3B是分别示出了图1的偏振控制面板在下基板侧和上基板侧的结构的平
面图;

图4是示出根据本发明的第二实施方式的偏振控制面板的截面图;

图5A和图5B分别示出了在施加定向处理和不施加定向处理的情况下,图1的偏振
控制面板在黑色状态下的上表面的光学照片;

图6是示出根据本发明的第一实施方式的偏振控制面板的截面的扫描型电子显微
镜(SEM)图;

图7A和图7B是分别示出了根据本发明的偏振控制面板在下基板侧和上基板侧的
摩擦的图;

图8是示出了对根据本发明的偏振控制面板的上基板和下基板进行层压的处理的
图;

图9是示出形成根据本发明的偏振控制面板的方法的处理流程图;和

图10是示出根据本发明的立体显示装置的截面图。

具体实施方式

现在将详细参照本发明的优选实施方式,在附图中示出了这些优选实施方式的示
例。只要可能,相同的附图标记将在整个附图中被使用以指代相同或相似的部分。本发明的
以下描述中,并入本文的已知功能和配置的详?#35813;?#36848;当其可能模糊本发明的主题时将被省
略。另外,在以?#28388;?#26126;中使用的术语是考虑到易于制备本说明书而选择的,并且可以与构成
真实产品的部分的名称不同。

通常,双凸透镜或视差屏障用于将图像划分为左眼图像和?#24050;?#22270;像。然而,光被视
差屏障阻挡,结果是光的亮度?#26723;?#20102;。出于这个原因,双凸透镜是优选的。

下文中,将给出针对偏振控制面板的描述,该偏振控制面板包括双凸透镜,该双凸
透?#30340;?#22815;在3D显示模式中把图像划分为左眼图像和?#24050;?#22270;像并?#20197;?D显示模式中作为透
明膜。

第一实施方式

图1是示出根据本发明的第一实施方式的偏振控制面板的平面图,图2是图1的截
面图。图3A和图3B是分别示出了图1的偏振控制面板在下基板侧和上基板侧的结构的平面
图。

如图1和图2所示,根据本发明的偏振控制面板1000包括:第一基板100和第二基板
200,该第一基板100和第二基板200彼此相对;第一电极110和第二电极210,第一电极110和
第二电极210分别设置在第一基板100和第二基板200上;设置在第一电极110上的透镜层
120,所述透镜层具有朝向所述第二电极210弯曲的弯曲表面,所述弯曲表面在第一方向上
进行摩擦;布置在第二电极210上的粘合剂层220,所述粘合剂层220在第二方向上进行摩
擦,所述粘合剂层220粘附到透镜层120的最上部;以及光学各向异性层300,所述光学各向
异性层300布置在粘合剂层220与透镜层120之间。

第一基板100和第二基板200由塑料膜制成。第一基板100和第二基板200各自具有
10μm至500μm的厚度。第一基板100和第二基板2000是柔性的和?#35813;?#30340;。通常,塑料膜的厚度
可以很小。在将塑料膜设置在显示面板上作为偏振光学元件的情况下,当有必要基于显示
面板的大小来调整后部距离,可有意地增加塑料膜的厚度。占据了偏振控制面板1000的大
部分厚度的第一基板100和第二基板200各自由柔性的塑料膜制成,而不是传统的玻璃材
料。在将偏振控制面板设置在柔性显示面板上的情况下,显示装置的?#26377;缘?#21040;了提高。例
如,第一基板100和第二基板200每一个可以由从以下材料中选择的至少一种聚合物制成:
聚乙烯或包括聚乙烯的共聚物、聚酯或包括聚酯的共聚物、聚酰?#21069;?#25110;包括聚酰?#21069;?#30340;共
聚物、烯烃共聚物、聚丙烯酸或包括聚丙烯酸的共聚物、聚苯乙烯或包括聚苯乙烯的共聚
物,多硫酸或包括多硫酸的共聚物、聚碳酸酯或包括聚碳酸酯的共聚物,聚酰胺酸或包括聚
酰胺酸的共聚物,聚胺或包括聚胺的共聚物,聚乙烯醇和聚烯丙基胺。

第一基板100和第二基板200可以由相同材料或不同材料制成。然而,第一基板100
和第二基板200彼此的共同点在于:第一基板100和第二基板200是柔性的,具有单轴折射
?#21097;?#24182;在单轴方向上?#30001;臁?#24403;偏振控制面板1000被附接到显示面板时,第一基板100和第二
基板200与位于显示面板的最上表面上的偏振板的透射轴对准。

同时,如图1所示,第一基板100和第二基板200可以具有相同的矩形形状。为了将
电压施加到第一电极110和第二电极210,如图3A和图3B所示,第一基板100和第二基板200
可以各自具有从其一个侧面的一部分突出的第一虚设区域191以及从其另一个侧面一部分
突出的第二虚设区域192。在这种情况下,第一基板100和第二基板200分别?#30001;?#21040;第一虚设
区域191和第二虚设区域192,以及第一电极110和第二电极210分别?#30001;?#21040;第一虚设区域
191和第二虚设区域192。突出的第一虚设区域191和第二虚设区域192可以被连接到柔性印
刷电路(FPC),其包括电压施加单元,使得外部电压信号被施加到第一电极110和第二电极
210。然而,第一虚设区域191和第二虚设区域192的设置仅仅是一个示例。第一基板100和第
二基板200外部区域的部分可以被用作与FPC连接的区域,使得外部电压信号通过其外部区
域被施加到第一电极110和第二电极210。此外,多个第一虚设区域191和第二虚设区域192
可设置为使施加到相应的电极110和210的电压稳定。

第一电极110和第二电极210可以是由氧化铟锡(ITO)、氧化铟锌(IZO)或氧化铟锡
锌(ITZO)制成的?#35813;?#30005;极。第一电极110和第二电极210可以通过溅射分别在第一基板100
和第二基板200上形成。另选地,第一电极110和第二电极210可各自以膜形状形成,使得该
第一电极110和第二电极210通过层压在第一基板100和第二基板200上形成。在根据本发明
的偏振控制面板1000中,第一基板100和第二基板200各自由塑料膜制成。因此,各个层可以
通过在相邻的膜形成辊之间放置不同的成膜材料容易地形成。

透镜层120由光固化性树脂制成。例如,该透镜层120可以由通过UV辐射被硬化的
材料制成,如光电丙烯酸。此外,透镜层120可以包括热?#20174;?#24615;单体,使得即使在UV辐射后,
也可以在预烘烤期间在70℃至80℃的温度下通过物理压力使透镜层120摩擦。

透镜层120可以具有弯曲的表面,其中抛物线形状、非球面形状,或者包括半圆形
状的球面形状的一部分在截面(section)内周期性地重复。例如,该透镜层的弯曲表面可具
有从第一电极110至粘合剂层220的凸透镜形状或从粘合剂层220至第一电极110的凹透镜
形状。

光学各向异性层300被布置在粘合剂层220与透镜层120之间的活动区内。

如在液晶或?#20174;?#24615;液晶元中,光学各向异性层300具有不同的双轴折射率ne和no。
长轴折射率ne大于短轴折射率no(ne>no)。

透镜层120具有单轴折射?#21097;?#20854;等于光学各向异性层300的长轴折射率。当没有电
压被施加到第一电极110和第二电极210时,光学各向异性层300只具有长轴折射率ne。结
果,光从下侧穿过偏振控制面板1000。在这种情况下,偏振控制面板1000用作?#35813;?#33180;。当不
同的电压被施加到第一电极110和第二电极210时,在第一电极110与第二电极210之间形成
了垂直电场。结果,光学各向异性层300具有短轴折射率no。由于各向异性折射率n(n=ne–
no),已经从下侧穿过透镜层120的光通过透镜层120与光学各向异性层300之间的界面折
射,从而使对应于左眼的图像和对应于?#24050;?#30340;图像可从彼此分离,该各向异性折射率n是光
学各向异性层300的长轴折射率和短轴折射率之差。

在根据本发明的偏振控制面板1000中,由于通过透镜层120和光学各向异性层300
设定了第一基板100和第二基板200之间的厚度,凸状并且具有大体积的透镜层120由具有
单一的射率的材料制成,并?#20197;?#20854;余部?#31181;?#22635;充光学各向异性材料,从而昂贵的双折射材
料的使用可以大大减少。

同时,本发明的粘合剂层220主要包括基于丙烯酸类聚合物。另外,粘合剂层220可
进一步包括?#36153;?#26641;脂类聚合物。丙烯酸类聚合物和/或?#36153;?#26641;脂类聚合物是粘合剂层220的
主要成分。粘合剂层220可包括小量的照片(photo)或热引发剂或其它类型的聚合物作为附
加成分。

另外,上述粘合剂层本身是片材型,并且可以通过层压在第二电极210的前表面上
形成片材型粘合剂层220。另选地,液体型粘合剂层220可被涂覆在第二电极210上方并且可
以在在60℃至70℃的温度下被预烘烤预定时间,使得该粘合剂层220的厚度是均匀的。

粘合剂层220可以被摩擦以在初始状态来限定光学各向异性层300的定向的方向。

粘合剂层220具有1.48至1.68的单轴折射?#21097;?#36825;与透镜层120的折射率类似。

粘合剂层220,通过在其表面上摩擦和固化工艺,可以作为配向膜(alignment
film)和粘合剂层,由此在偏振控制面板1000中使用的配向膜也可以省略,并且可通过粘合
剂层220的固化工艺改善粘合剂层220与透镜层120之间的粘合性。

同时,与粘合剂层220相对的透镜层120被摩擦。粘合剂层220和透镜层120的摩擦
方向彼此反向平行。粘合剂层220和透镜层120的摩擦方向可以根据在其上放置偏振控制面
板1000的显示面板光轴来限定。

在光学各向异性层300填充在粘合剂层220与透镜层120之间后,粘合剂层220和透
镜层120被层压。在层压期间或之后,在70℃至80℃的温度下对粘合剂层220和透镜层120进
行4到48小时热硬化,使得粘合剂层220和透镜层120的最上部彼此粘附。在这种情况下,粘
合剂层220和透镜层120之间的粘附性可通过偏振控制面板1000的在第二基板200上的部件
的重量或通过额外压力的应用得到提高。通过偏振控制面板1000的在第二基板200上的部
件的重量或通过额外压力的应用,粘合剂层220和透镜层120可以以表面接触而不是点接触
粘附在预定区域上方,从而使粘合剂层220和透镜层120之间的粘附性提高。

活动区限定在第一基板100和第二基板200的?#34892;摹?#27963;动区填充有光学各向异性层
300以使得2D/3D控制基于光学各向异性层300的折射率的变化是可能。另外,闭环形状的侧
密封件250被提供以包围光学各向异性层300。侧密封件250包含?#36153;?#26641;脂类材料。侧密封件
250的上侧接触粘合剂层220,侧密封件250的下侧接触第一电极110或透镜层120。该侧密封
件250的下侧可接触不同的构件的原因是,透镜层120的弯曲表面可以位于活动区内或透镜
层120的弯曲表面可?#30001;?#21040;第一基板100和第二基板200的外部区域。由于光学各向异性层
300仅位于活动区内,因此无论是否施加电场,光学各向异性层300都进行相同的操作。因
此,在第一基板100和第二基板200的外部区域中,在功能上,透镜层120接触侧密封件250的
情况与第一电极110接触侧密封件250的情况之间没有差别。

同时,光学各向异性层300可以由包括纳米液晶胶囊的液晶层和设置在纳米液晶
胶囊中的粘合剂实现,而不是由液体型光学各向异性层实现。在这种情况下,包括纳米液晶
胶囊的液晶层可以是膜型,由此偏振控制面板1000可以在将侧密封件250被省略的状态下
制造。

在偏振控制面板1000中,第一基板100和第二基板200可具有最大的厚度。第一基
板100和第二基板200可各自具有约10μm至300μm的厚度,第一电极110和第二电极210可各
自具有约为至2μm的厚度,透镜层120和光学各向异性层300可各自具有约1μm至100μm
的厚度。偏振控制面板1000可以是柔性的。因此,膜型偏振控制面板1000可附接到薄的柔性
显示器以具有3D控制功能而不损害其柔性。

偏振控制面板1000有选择地控制2D显示模式和3D显示模式。

在其中没有电压被施加到第一电极110和第二电极210的2D显示模式中,当光从下
侧穿过透镜层120和光学各向异性层300时,折射率没有差别。结果,光在透镜层120和光学
各向异性层300之间的界面处折射率没有差别的情况下直接穿过透镜层120和光学各向异
性层300,从而偏振控制面板1000用作?#35813;?#33180;。

在3D显示模式中,不同的电压被施加到第一电极110和第二电极210,使得垂直电
场在第一电极110和第二电极210之间形成。此时,光学各向异性层300中各向异性材料的排
列被改变。结果,由于透镜层120与光学各向异性层300之间的界面处的各向异性折射率n,
光在折射的状态下穿过透镜层120和光学各向异性层300,由此观众可以感觉到其中左眼图
像和?#24050;?#22270;像彼此分离的效果。

同时,如图1和图3所示,透镜层120相对于第一基板100的第一方向(垂直方向)倾
斜了角度?#21462;?#20542;?#33519;?#21487;以基于要显示的视图的条件和设置在显示面板上的像素的间距与透
镜层120的单位透镜的间距(ptich)之间的关系来改变。在显示两个视图并且透镜层120的
单位透镜的间距与设置在显示面板上的像素的间距相同的情况下,角度θ可以是0度。

即,在根据本发明的偏振控制面板1000中,通过摩擦粘合剂层和透镜层,可以在偏
振控制面板中对准光学各向异性层而无需具有单独的配向层。因此,由于形成配向膜和利
用该配向膜的材料的过程中可被省略,所以可以简化工艺并且使材料的使用最小化。

第二实施方式

图4是示出根据本发明的第二实施方式的偏振控制面板的截面图。

除了透镜层420的形状被反转之外,根据图4中所示的本发明的第二实施方式的偏
振控制面板与根据本发明的第一实施方式的偏振控制面板相同。具有相同的附图标记的部
件具有相同的功能,其说明将被省略。

如图4所示,透镜层420具有凹透镜形状。透镜层的弯曲表面被配置成使得非球面
形状,抛物线形状,或包括半圆形状的球面形状的一部分的周期性重复由在截面内具有预
定厚度的平坦层而被省略。

这种情况下,光学各向异性层300填充在粘合剂层220,、透镜层420和侧密封件250
之间。与第一实施方式相比,第二实施方式的光学各向异性层300和透镜层420可分别对应
于第一实施方式的透镜层和光学各向异性层。

图5A和图5B分别示出了在设置粘合剂层和不设置粘合剂层的情况下,偏振控制面
板在黑色状态下的上表面的光学照片。

图5A示出了根据图1中所示的本发明的偏振控制面板,而图5B示出了没有粘合剂
层的偏振控制面板。

如图5A和图5B所示,在第一基板和第二基板之间设置透镜层和光学各向异性层
300,第一基板和第二基板两者都具有电极。

如图5A所示,如果粘合剂层被提供和摩擦,则正常显示黑色状态的实现。然而,如
果没有提供粘合剂层,则如图5B所示,上/下基板与光学各向异性层之间存在提升
(lifting),使得透镜层和光学各向异性层之间泄漏光。

虽然提供了侧密封件,但是表面对表面的粘附没有实现。在本发明中,在透镜层/
光学各向异性层与第二电极之间设置粘接层粘合剂层,并且该粘合剂层被摩擦以按照稳定
的方式确保光学各向异性层的初始定向。

图6是示出根据本发明的第一实施方式的偏振控制面板的截面的扫描型电子显微
镜(SEM)图。

如图6所示,在根据本发明的第一实施方式的偏振控制面板中,粘合剂层被设置在
第二基板的最上部,粘合剂层粘附到透镜层和光学各向异性层,透镜层与粘合剂层之间的
表面接触通过经历热硬化的过程以及在第一基板和第二基板的层压后施加压力充分实现,
从而?#20048;?#20102;第一基板和第二基板的分离。

在下文中,制造根据本发明的偏振控制面板的方法将参照附图进行说明。

图7A和图7B是示出偏振控制面板在下基板侧和上基板侧的摩擦的图。图8是示出
对偏振控制面板的上基板和下基板进行层压的处理的图。图9是示出形成根据本发明的实
施方式的偏振控制面板的方法的处理流程图。

首先,在第一基板100上形成第一电极110(10S)。

接着,在第一电极110上形成透镜层120,其具有凸透镜形状或凹透镜形状的曲面
(20S)。

接着,将透镜层120在约60℃至70℃的温度下预烘烤,然后在第一方向上摩擦透镜
层120的表面,如图7A所示(30S)。由于透镜层120的表面是弯曲的,摩擦过程可以重?#37255;复巍?br />

同时,当第一电极和透镜层顺序地形成在第一基板100上时,在第二基板200上平
行地顺序形成第二电极210和侧密封件250。

即,在第二基板200上形成第二电极210(11S),然后粘合剂层220被施加到第二电
极210(21S)。如前所述,粘合剂层220可以主要包括丙烯酸类聚合物或丙烯酸类及?#36153;?#31867;聚
合物。

接着,在60℃至70℃的温度下将粘合剂层220预烘烤,然后在第二方向上摩擦粘合
剂层220的表面,该第二方向与透镜层120被摩擦的方向反向平行,如图7B所示(31S)。

接着,闭环形状的侧密封件250被形成在围绕活动区AA的区域中,其是第二电极
210的边缘(41S)。

接着,光学各向异性材?#26174;?#36879;镜层120上下降,从而填充在透镜层120的透镜之间
的谷中(50S)。如果光学各向异性物质是液体型的,则所述光学各向异性材料随时间会自然
填充在透镜层120的透镜之间。如果该光学各向异性材料是包括纳米液晶胶囊和填充在纳
米液晶胶囊中的粘合剂的纳米液晶型液晶层,在粘合剂被硬化之前将光学各向异性材料施
加到透镜层120,然后进行利用光或热的相分离或硬化工艺,使得纳米液晶被填充在透镜层
120之间的透镜的谷中。另外,光学各向异性材料可以进一步设置在透镜层120上,以在当光
学各向异性材料被填充在透镜层120中的谷中时具有预定的厚度。在此情况下,所述光学各
向异性层300的最大厚度大于透镜层120的最大厚度。

在形成光学各向异性层之后,如图8所示,第二基板200被反转,并?#20197;?#31896;合剂层
220与透镜层120接触的状态下施加热,从而层压第一基板100和第二基板200(60S)。在层压
过程期间,粘合剂层220实际上接触透镜层120的最上部。透镜层的最上部和周边可由于第
二基板200的重量和第二基板200上的组件或通过应用额外的压力与粘合剂层220表面接
触。此外,侧密封件250可在粘合剂层220周围设置,第一电极110或透镜层120可以与侧密封
250相对。

可以在进行层压的过程中同时施加热,或在进行层压过程之后,在70℃至80℃的
温度下进行4小时至48小时烘烤过程,以便提高粘合剂层220与透镜层120之间的粘合性以
及侧密封件250与第一电极或透镜层120之间的粘合性(70S)。

随后,第一电极110和第二电极210的外部区域的一部分被连接到FPC,使得第一和
第二电极被连接到在FPC中设置的电压源(80S)。在第一电极110和第二电极210被连接到电
压源之后,2D显示模式与三维显示模式之间的选择性控制是可能的。

如上所述,透镜层120和粘合剂层220的对准通过摩擦限定。根据情况,然而,初始
对准方向可基于光学对准限定。此外,光学各向异性层的初始对准方向可以通过初始对准
方向已定义的偏振控制面板1000限定,使得偏振控制面板在2D显示模式中作为?#35813;?#33180;并且
在3D显示模式中进行偏振控制而无光泄漏。

同时,偏振控制面板附接到显示面板,以显示立体图像。

图10是示出根据本发明的立体显示装置的截面图。

如图10所示,根据本发明的立体显示装置包括用于显示图像的显示面板400和偏
振控制面板1000。图10中的偏振控制面板1000可为根据第一实施方式或第二实施方式的偏
振控制面板。另选地,根据第一实施方式或第二实施方式的偏振控制面板可以反转,以便被
用作图10中的偏振控制面板1000。

偏振控制面板1000可以是柔性的,并且因此可以用作膜。偏振控制面板1000可连
接到显示面板400,使得偏振控制面板1000在2D显示模式中用作?#35813;?#33180;。在3D显示模式中,
偏振控制面板1000相对于左眼和?#24050;?#22312;不同的方向折射通过显示面板400发射的图像,以
基于双眼视差实现3D图像。如先前所描述,可以根据是否施加电压在2D显示模式与3D显示
模式之间进行切换。

可以在显示面板400和偏振控制面板1000之间设置粘合剂层。

根据本发明的立体显示装置是一种非眼镜型显示装置。具体地,膜型偏振控制面
板被堆叠在显示面板上,使得2D显示模式和3D显示模式可以通过二者之间的切换操作有选
择地执行,而不是使用具有将图像划分为左眼图像和?#24050;?#22270;像的功能的偏振眼镜。

所述显示面板400在2D显示模式和在3D显示模式中有选择地显示图像。在2D显示
模式中,显示面板400显示2D图像。在3D显示模式中,显示面板400在单个画面内交替地显示
左眼图像和?#24050;?#22270;像。

显示面板400可以是液晶显示面板、有机发光显示面板、等离子体显示面板、场发
射显示面板或者量子点显示面板。对于液晶显示面板,光源(例如背光单元)布置在液晶显
示面板下以将光传递到液晶显示面板。另一方面,对于其它种类的显示面板,发光装置设置
在各面板中,并可以省略附加光源。

例如,如果显示面板400是液晶显示面板,则显示面板400可以包括彼此相对的第
一和第二基板,布置在第一和第二基板之间的液晶层,以及分别设置在第一和第二基板的
背面上的第一偏振板和第二偏振板。在面对液晶层的第一基板或第二基板上设置阵列,其
包括用于控制每个像素和每个像素的滤色器的操作的薄膜晶体管。

另一方面,如果显示面板400是有机发光显示面板,则在基板上设置包括每个像素
的薄膜晶体管的薄膜晶体管阵列,在薄膜晶体管阵列上形成有机发光二极管,该有机发光
二极管具有有机膜,其包括第一电极和第二电极以及布置在二者之间的发光层,并且提供
了一种阻?#24067;?#20854;用于保护薄膜晶体管阵列和有机发光二极管和用于?#20048;?#22806;部湿气渗透。
偏振板位于阻?#24067;?#19978;,其用于?#20048;?#20174;外部光被看到。

如果偏振板在显示面板400的最上表面设置,则偏振控制面板1000位于偏振板上。
如果诸如偏振板的光学薄膜不提供,则偏振控制板1000将位于显示面板400的最上表面上。

在这种情况下,偏振控制板1000的第一基板100和第二基板200各自具有单轴折射
率和在单轴方向上?#30001;臁?#22312;这种情况下,显示面板400与位于其最上表面上的偏振板的透射
轴对准。

在根据上述本发明的偏振控制面板中,不提供额外的配向膜,并?#20197;?#20316;为第一基
板和第二基板的最上表面的粘合剂层和透镜层上进行摩擦工艺,在以便对准光学各向异性
层。因此,由于可以省略形成配向膜和利用该配向膜的材料的过程,因此可以简化制造偏振
控制面板的过程并最小化配向膜的材料的使用。

此外,该粘合剂层设置在具有透镜层和第二电极的第二基板上,使得第一基板的
部件经由所述粘合剂层被粘附到第二基板的部件。特别是,具有弯曲表面的的透镜层和粘
合剂层之间的粘附性提高了,由此可以?#20048;?#22312;第一和第二基板之间分层。特别是,与由于各
向异性层的流动性在使用时分离经常发生的结构相比,能够实现更高功能稳定性。

由于粘合剂层设置在与透镜层相对的基板的整个表面上,因此?#32454;?#27700;平的粘附实
现,并且?#20048;?#20809;学各向异性层材料的泄漏。特别是,通过在基板的边缘额外提供与粘合剂层
相邻的侧密封件,可以?#20048;?#20027;要是由液体材料制成的光学各向异性层的流动,并且偏振控
制面板的功能稳定性可得到提高。

此外,在根据本发明的偏振控制面板中,透镜层和光学各向异性层之间的粘合性
得到改善,并且光学各向异性层的对准可被控制。在相关技术中的公知结构中,配向膜被摩
擦以控制其对准。在本发明中,透镜层和粘合剂层被摩擦以对准透镜层和粘合剂层。因此,
形成配向膜的过程可以省略,并且制造偏振控制面板的方法的过程可以简化同时最小化材
料的使用。

同时,在根据本发明的偏振控制面板和使用该偏振控制面板的立体显示装置中,
使用柔性材料,以便可以很容易地形成膜并限定对准方向。

从上面的描述明显看出,根据本发明的偏振控制面板、该偏振控制面板的制造方
法以及使用该偏振控制面板的立体显示装置具有以下效果。

首先,在偏振控制面板中不额外提供配向膜,并且粘合剂层和透镜层被摩擦以便
对准光学各向异性层。因此,形成配向膜的过程和利用该配向膜的材料可以被排除,从而制
造偏振控制面板的过程被简化同时使材料的使用最小化。

其次,粘合剂层设置在与透镜层相对的基板的整个表面上以实?#32440;细?#27700;平的粘
附,并且?#20048;?#20809;学各向异性层材料的泄漏。特别是,在基板的边缘额外提供与粘合剂层相邻
的侧密封件,以?#20048;?#20027;要是由液体材料制成的光学各向异性层的流动,并且偏振控制面板
的功能稳定性可得到提高。

第三,透镜层和光学各向异性层之间的粘附性得到了提高,并且光学各向异性层
的对准可被控制。

第?#27169;?#20351;用柔性材料可以很容易形成膜并限定对准方向。

对于本领域技术人员而言将显而易见的是,可以在不脱离本发明的精神或范围的
情况下做出各种修改和变化。因此,本发明旨在涵盖落在所附权利要求及其等同物的范围
之内的本发明的这些修改和变化。

相关申请的交叉引用

本申请要求于2015年8月31日提交的韩国专利申请No.10-2015-0123050的优先
权,通过引证的方式将其并入本文,如同在本文中全面阐释一般。

关于本文
本文标题:偏振控制面板及其制造方法和使用其的立体显示装置.pdf
链接地址:http://www.pqiex.tw/p-5994693.html
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