切换屏障和具有该切换屏障的3d显示装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本申请文件涉及一种三维(3D)显示装置，尤其涉及一种具有可切换屏障(barrier)以改善3D图像的左和右视角特性的3D显示装置。
【背景技术】
[0002]三维(3D)显示可被简单定义为“用于人工产生3D屏幕的所有类型的系统”。在此，一种系统可包括能够被看做三维图像的软件技术和用于将由软件技术形成的内容实际实现为3D图像的硬件。如上所述，因为在3D显示硬件的情形中，对于每个立体实现过程来说分别需要由特定软件方案构成的内容，所以该系统包括软件区域。
[0003]此外，虚拟3D显示可被定义为在使人能感受到三维效果的各种因素之中，利用由人眼在水平方向上彼此分离大约65mm而导致的双眼视差(binocular disparity)来使用户能虚拟地感受到在平面显示硬件中的深度的所有类型的系统。换句话说，即使当观看同一物体时，由于双眼视差，我们的眼睛仍看到稍微不同的图像(严格地讲，左右空间信息被稍微分开)，如果这两个图像通过视网膜传输到大脑，则大脑以恰当的方式将两个图像融合在一起，从而使我们能感受到深度。利用这种现象，3D显示装置通过在二维显示装置上同时显示左右图像并将它们发送到每个眼睛的设计来实现虚拟深度。
[0004]为了在这种虚拟3D显示硬件装置中将两个通道图像显示在屏幕上，在多数情况下，通过改变屏幕上一个方向(水平或垂直)上的每行来输出每个通道。以这种方式，当在显示装置上同时输出两个通道图像时，从硬件构造的角度来说，在无眼镜型(no-glassestype)的情形中，右图像进入右眼，而左图像进入左眼。此外，在佩戴眼镜型的情形中，其使用如下的方法:通过适于每个类型的特定眼镜，分别将右图像隐藏以不被左眼看到而将左图像隐藏以不被右眼看到。
[0005]使人能感受到立体和深度效果的最重要的因素可能是由于双眼之间的距离导致的双眼视差，但也与心理和记忆因素有紧密关系，因此，根据提供给观看者的三维图像信息的程度，3D实现方法一般分为体积型(volumetric type)、全息型和立体型。
[0006]作为由于心理因素和浸入(suct1n)效果而感受到深度方向上的透视远景的方法，体积型可应用于基于其计算而显示透视投影、重叠、阴影、发光度(luminance)、运动和类似者的3D计算机制图，以及可应用于给观看者提供具有宽视角的大尺寸屏幕以产生诸如被浸入到空间中之类视错觉(optical illus1n)的所谓IMAX电影。
[0007]被称为最全面3D实现技术的全息型可以以激光束再现技术或白色光再现技术为代表。
[0008]此外，作为使用双眼生理因素来感受立体效果的方法，立体型在当如上所述在彼此分离大约65mm的人的左右眼上看到包含视差信息的相关平面图像时使大脑能将空间信息组合以感受到立体感觉的过程中，利用了在显示平面之前和之后产生空间信息的能力，即立体技术。立体型可大致分为佩戴眼镜型和不佩戴眼镜型。
[0009]被称为不佩戴眼镜型的代表方法可包括:柱状透镜(lenticular lens)模式和视差屏障(parallax barrier)模式，在柱状透镜模式下，在显示面板的正面设置柱状透镜片，在所述柱状透镜片上垂直地布置有圆柱形透镜。
[0010]下文，将详细描述已有视差屏障型立体(或3D)显示装置的构造。
[0011]图1是示意性图解已有视差屏障型3D显示装置构造的示例图。
[0012]如图1中所示，已有视差屏障型3D显示装置包括显示面板40和视差屏障20，显示面板40用以同时输出用于左眼和右眼的图像(左眼图像和右眼图像)，而视差屏障20设置在显示面板40的前表面上。
[0013]在此，显示面板40包括交替方式下的用于输出左眼图像的左眼像素L和用于输出右眼图像的右眼像素R，并且视差屏障20位于显示面板40与用户30之间。
[0014]视差屏障20包括屏障21和位于相邻屏障21之间的狭缝22，从而使左眼图像和右眼图像经由视差屏障20而被分离，然后，结果产生的左眼图像和右眼图像被同时显示。
[0015]在该3D显示装置中，在显示面板40的左眼像素L上输出的左眼图像经由视差屏障20的狭缝22进入用户30的左眼，且在显示面板40的右眼像素R上输出的右眼图像经由视差屏障20的狭缝22进入用户30的右眼。在此，左眼图像和右眼图像包含将人可检测的视差(disparity)考虑在内的分离图像，用户30通过组合这两种图像来识别3D图像。
[0016]然而，对于该视差屏障型3D显示装置来说存在如下的一些问题。视差屏障型3D显示装置使用户能不佩戴眼镜观看3D图像，但没有考虑到从2D图像切换到3D图像。当然，这种类型的显示装置能够借助透过视差屏障的图像来显示2D图像。然而，在该情形中，被视差屏障阻挡的图像不能被用户感觉到，这导致显示装置是有缺陷的，例如具有降低的亮度。
【发明内容】
[0017]因此，本发明意识到前述问题，【具体实施方式】的一个方面是提供一种能够切换到2D图像和3D图像的切换视差屏障(switching parallax barrier)、以及具有该切换视差屏障的显示装置。
[0018]【具体实施方式】的另一个方面是提供一种切换视差屏障以及具有其该切换视差屏障的显示装置，该切换视差屏障通过在同一层上形成透射电极和阻挡电极并且使得黑矩阵介于在它们之间以用于遮挡，能够简化制造工艺并使串扰最小化。
[0019]为了实现这些和其他优点并根据本申请文件的目的，如在此具体和概括描述的，提供了一种视差屏障，该视差屏障包括:第一基板和第二基板；设置在所述第二基板上的公共电极；介于所述第一基板与所述第二基板之间的液晶层；沉积在所述第一基板上的至少一个绝缘层；设置在所述绝缘层上的第一电极和第二电极，所述第一电极和所述第二电极与所述公共电极产生电场从而选择性地透射和阻挡图像；和设置在所述第二基板之上的黑矩阵，所述黑矩阵用以对应于所述第一电极与所述第二电极之间的区域，以阻挡所述图像透射到该对应区域中，其中所述第一电极和所述第二电极设置在同一层。
[0020]所述视差屏障可进一步包括:分别设置在所述第一基板和所述第二基板上的第一定向(alignment)层和第二定向层，所述第一定向层和所述第二定向层每一个具有定向方向；和设置在所述第二基板的上表面上的偏振器，所述偏振器具有与所述第一定向层和所述第二定向层的定向方向平行的光轴方向，从而使透过没有被施加电场的区域的图像被透射。
[0021]为了实现这些和其他优点并根据本申请文件的目的，如在此具体和概括描述的，提供了一种显示装置，该显示装置包括:显示面板，所述显示面板用以在所述显示面板上输出左眼图像和右眼图像；和视差屏障，所述视差屏障具有阻挡区域和透射区域以选择性地或整个透射从所述显示面板入射的所述左眼图像和所述右眼图像，以使二维图像和三维图像得以呈现，所述视差屏障配备有分别设置于所述阻挡区域和所述透射区域上且位于同一层上的多个第一电极和第二电极、以及用以遮挡所述阻挡区域与所述透射区域之间的区域的黑矩阵。
[0022]所述黑矩阵可覆盖所述阻挡区域的所述第一电极以及所述透射区域的所述第二电极的部分区域。所述阻挡区域的宽度与被所述黑矩阵覆盖的区域的宽度之和可与已有视差屏障的屏障的宽度相同。
[0023]所述显示面板可包括液晶面板、电泳显示面板和有机发光显示面板。
[0024]本发明通过以给液晶层施加电场的方式选择性地透射和阻挡从显示面板入射的左眼图像和右眼图像，能够呈现三维(3D)图像，或者通过完全透射这种入射图像来呈现二维(2D)图像，这可导致用一个显示装置呈现2D图像和3D图像二者。
[0025]而且，本发明能够在同一层上形成透射电极和阻挡电极，从而简化了制造工艺并降低了制造成本。
[0026]此外，本发明能够使