可切換透鏡單元及其制造方法及可切換式平面立體顯示器技術(shù)

一種可切換透鏡單元包括一棱鏡片以及一液晶聚合物層。棱鏡片具有多個(gè)凹透部分以及形成于凹透部分之間的多條棱線，其中各棱線具有一棱線方向。液晶聚合物層覆蓋在棱鏡片上，具有與凹透部分相對配置的多個(gè)凸透部分，液晶聚合物層包括多個(gè)液晶分子，其中鄰近棱鏡片的液晶分子的長軸具有一平面投影方向，平面投影方向與棱線方向垂直。本發(fā)明專利技術(shù)鄰近棱鏡片的液晶分子的長軸具有一致的平面投影方向，因此，該處的液晶分子具有良好的配向均勻性。如此一來，減少液晶分子產(chǎn)生錯(cuò)向線的機(jī)會(huì)，進(jìn)而避免3D影像迭影以及2D影像產(chǎn)生干涉波紋。

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
可切換透鏡單元及其制造方法及可切換式平面立體顯示器
本專利技術(shù)是有關(guān)于一種透鏡單元及其制造方法及包含其的顯示器，且特別是有關(guān)于一種可切換透鏡單元及其制造方法及包含其的可切換式平面立體顯示器。
技術(shù)介紹
近年來，隨著顯示技術(shù)的不斷進(jìn)步，使用者對于顯示器的顯示質(zhì)量(如影像分辨率、色彩飽和度等)的要求也越來越高。然而，除了高影像分辨率以及高色彩飽和度之外，為了滿足使用者觀看真實(shí)影像的需求，也發(fā)展出能夠顯示出立體影像的立體顯示器。依據(jù)使用者配戴特殊設(shè)計(jì)的頭戴式眼鏡與否，立體顯示器可分成眼鏡式(stereoscopic)以及裸眼觀看的裸眼式(auto-stereoscopic)。裸眼式顯示器主要是利用視差(parallax)方式產(chǎn)生三維效果，根據(jù)切換二維平面顯示與三維立體顯示的顯示技術(shù)可細(xì)分為:光屏障式(Parallax barrier)、柱狀透鏡式(lenticular lens)和指向光源式(directional backlight)三種。以柱狀透鏡式顯示技術(shù)來說，將液晶聚合物層形成在棱鏡片上以制作柱狀透鏡結(jié)構(gòu)，在搭配液晶顯示器的使用下，柱狀透鏡結(jié)構(gòu)作為將二維平面顯示切換成三維立體顯示的切換透鏡。圖1為一種現(xiàn)有的柱狀透鏡結(jié)構(gòu)的示意圖(上方)與對應(yīng)的平面投影示意圖(下方)。請參照圖1，柱狀透鏡結(jié)構(gòu)100包括棱鏡片110與配置于棱鏡片110上的液晶聚合物層120。液晶聚合物層120包括多個(gè)液晶分子122a、122b、122c，液晶聚合物層120具有凸透部分124以及位于凸透部分124之間的棱線126。如圖1所示，以入光處120a的液晶聚合物層120的配向方向Db為基準(zhǔn)，鄰近于棱鏡片110處的液晶聚合物層120的配向方向Da必須與配向方向Db平行。注意到的是，液晶聚合物層120的凸透部分124的曲面結(jié)構(gòu)會(huì)提供錨定力F，此錨定力F的平面分量Fa會(huì)對配置于該處的液晶聚合物層120的配向方向Da的平面分量產(chǎn)生影響。也就是說，相較于液晶分子122a的排列，液晶分子122b、122c的排列會(huì)受到該處曲面結(jié)構(gòu)的錨定力F影響而歪斜，導(dǎo)致錯(cuò)向線的產(chǎn)生。如此一來，當(dāng)光L通過柱狀透鏡結(jié)構(gòu)100時(shí)，有一部分的光L’會(huì)偏折而聚集，而有一部分的光L”會(huì)發(fā)散而無法聚集，因此有聚光效果不佳的問題發(fā)生。綜上所述，在現(xiàn)有柱狀透鏡結(jié)構(gòu)中，必須將鄰近于棱鏡片處的液晶聚合物層的配向方向設(shè)計(jì)成與入光側(cè)的液晶聚合物層的配向方向平行，此造成工藝裕度的限制。此外，液晶聚合物層中的液晶分子的配向方向不一致，因此所呈現(xiàn)出的折射系數(shù)會(huì)有差異，導(dǎo)致液晶聚合物層的聚光效果不佳。如此一來，容易發(fā)生三維影像產(chǎn)生迭影(cross-talk)以及二維影像產(chǎn)生干涉波紋(Moire pattern)等問題,造成二維平面顯示與三維立體顯示的顯示質(zhì)量不佳。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
本專利技術(shù)提供一種可切換透鏡單元，其中鄰近棱鏡片的液晶分子具有良好的配向均勻性。本專利技術(shù)另提供一種可切換式平面立體顯示器，具有良好的顯示質(zhì)量。本專利技術(shù)另提供一種可切換透鏡單元的制造方法，具有較佳的工藝裕度。本專利技術(shù)的可切換透鏡單元包括一棱鏡片以及一液晶聚合物層。棱鏡片具有多個(gè)凹透部分以及形成于凹透部分之間的多條棱線，其中各棱線具有一棱線方向。液晶聚合物層覆蓋在棱鏡片上，具有與凹透部分相對配置的多個(gè)凸透部分，液晶聚合物層包括多個(gè)液晶分子，其中鄰近棱鏡片的液晶分子的長軸具有一平面投影方向，平面投影方向與棱線方向?qū)嵸|(zhì)上垂直。本專利技術(shù)的可切換式平面立體顯示器包括一顯示面板、一平面立體可切換單元以及一可切換透鏡單元。平面立體可切換單元配置于顯示面板與可切換透鏡單元之間。可切換透鏡單元包括一棱鏡片以及一液晶聚合物層。棱鏡片具有多個(gè)凹透部分以及形成于凹透部分之間的多條棱線，其中各棱線具有一棱線方向。液晶聚合物層覆蓋在棱鏡片上，具有與凹透部分相對配置的多個(gè)凸透部分，液晶聚合物層包括多個(gè)液晶分子，其中鄰近棱鏡片的液晶分子的長軸具有一平面投影方向，平面投影方向與棱線方向?qū)嵸|(zhì)上垂直。本專利技術(shù)的可切換透鏡單元的制造方法包括以下步驟。對一棱鏡片進(jìn)行配向，使棱鏡片具有一第一配向方向，其中棱鏡片具有多個(gè)凹透部分以及形成于凹透部分之間的多條棱線，其中各棱線具有一棱線方向，第一配向方向與棱線方向?qū)嵸|(zhì)上垂直。對一配向膜進(jìn)行配向，使配向膜具有一第二配向方向。于棱鏡片與配向膜之間形成一液晶聚合物層，使得液晶聚合物層具有與凹透部分相對配置的多個(gè)凸透部分，液晶聚合物層包括多個(gè)液晶分子。對液晶聚合物層進(jìn)行一配向工藝，使得鄰近棱鏡片的液晶分子的長軸具有相同的平面投影方向，平面投影方向平行于棱鏡片的第一配向方向。對經(jīng)配向的液晶聚合物層進(jìn)行一固化工藝，其中鄰近棱鏡片的液晶分子的長軸的平面投影方向與棱線方向?qū)嵸|(zhì)上垂直。移除配向膜。在本專利技術(shù)的一實(shí)施例中，平面投影方向與棱線方向之間的夾角為90° ±5°。在本專利技術(shù)的一實(shí)施例中，上述的顯示面板包括一偏光片，液晶聚合物層中與平面立體可切換單元鄰近的液晶分子的長軸的平面投影方向?qū)嵸|(zhì)上平行于與偏光片的穿透軸方向。在本專利技術(shù)的一實(shí)施例中，上述的平面立體可切換單元包括一對基板以及配置于此對基板之間的一液晶層。在本專利技術(shù)的一實(shí)施例中，上述的各凹透部分為長條狀。在本專利技術(shù)的一實(shí)施例中，上述的第一配向方向與第二配向方向不同。在本專利技術(shù)的一實(shí)施例中，上述的對液晶聚合物層進(jìn)行配向工藝包括對液晶聚合物層進(jìn)行一退火工藝。在本專利技術(shù)的一實(shí)施例中，在對液晶聚合物層進(jìn)行的配向工藝之前，更包括對棱鏡片、配向膜以及位于棱鏡片與配向膜之間的液晶聚合物層進(jìn)行一壓合工藝。在本專利技術(shù)的一實(shí)施例中，上述的固化工藝包括一 UV照射工藝。基于上述，在本專利技術(shù)的可切換透鏡單元中，鄰近棱鏡片的液晶分子的長軸的平面投影方向與棱線方向?qū)嵸|(zhì)上垂直。也就是說，鄰近棱鏡片的液晶分子的長軸具有一致的平面投影方向，因此，該處的液晶分子具有良好的配向均勻性。如此一來，減少液晶分子產(chǎn)生錯(cuò)向線的機(jī)會(huì)，進(jìn)而避免3D影像迭影以及2D影像產(chǎn)生干涉波紋。因此，包含可切換透鏡單元的可切換式平面立體顯示器具有良好的顯示質(zhì)量。此外，本專利技術(shù)的可切換透鏡單元的制造方法具有較佳的工藝裕度。【附圖說明】圖1為一種現(xiàn)有的柱狀透鏡結(jié)構(gòu)的示意圖與對應(yīng)的平面投影示意圖。圖2A至圖2E為根據(jù)本專利技術(shù)的一實(shí)施例的一種可切換透鏡單元的制造方法的剖面示意圖。圖3為根據(jù)本專利技術(shù)的一實(shí)施例的一種可切換透鏡單元的液晶聚合物層的示意圖與與對應(yīng)的平面投影示意圖。圖4為根據(jù)本專利技術(shù)的一實(shí)施例的一種可切換式平面立體顯示器的立體示意圖。圖5A-1、5A-2、5A_3分別為根據(jù)本專利技術(shù)的實(shí)驗(yàn)例I的可切換透鏡單元的簡單示意圖、液晶聚合物層的顯微照與直觀照。圖5B-1、5B-2、5B_3分別為根據(jù)本專利技術(shù)的實(shí)驗(yàn)例2的可切換透鏡單元的簡單示意圖、液晶聚合物層的顯微照與直觀照。圖5C-1、5C-2、5C_3分別為根據(jù)本專利技術(shù)的比較例I與2的可切換透鏡單元的簡單示意圖、液晶聚合物層的顯微照與直觀照。圖ro-l、5D-2、?-3分別為根據(jù)本專利技術(shù)的比較例3的可切換透鏡單元的簡單示意圖、液晶聚合物層的顯微照與直觀照。10:可切換式平面立體顯示器100:柱狀透鏡結(jié)構(gòu)110、210:棱鏡片120,230:液晶聚合物層120a、230a:入光處122a、122b、122c、232:液晶分子124本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種可切換透鏡單元，其特征在于，包括：一棱鏡片，具有多個(gè)凹透部分以及形成于該些凹透部分之間的多條棱線，其中各該棱線具有一棱線方向；以及一液晶聚合物層，覆蓋在該棱鏡片上，具有與該些凹透部分相對配置的多個(gè)凸透部分，該液晶聚合物層包括多個(gè)液晶分子，其中鄰近該棱鏡片的該些液晶分子的長軸具有一平面投影方向，該平面投影方向與該棱線方向垂直。

【技術(shù)特征摘要】
2014.02.18 TW 1031053031.一種可切換透鏡單元，其特征在于，包括: 一棱鏡片，具有多個(gè)凹透部分以及形成于該些凹透部分之間的多條棱線，其中各該棱線具有一棱線方向；以及 一液晶聚合物層，覆蓋在該棱鏡片上，具有與該些凹透部分相對配置的多個(gè)凸透部分，該液晶聚合物層包括多個(gè)液晶分子，其中鄰近該棱鏡片的該些液晶分子的長軸具有一平面投影方向，該平面投影方向與該棱線方向垂直。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可切換透鏡單元，其特征在于，該平面投影方向與該棱線方向之間的夾角為90° ±5°。3.一種可切換式平面立體顯示器，其特征在于，包括: 一顯不面板； 一平面立體可切換單元；以及 一可切換透鏡單元，其中該平面立體可切換單元配置于該顯示面板與該可切換透鏡單元之間，該可切換透鏡單元包括: 一棱鏡片，具有多個(gè)凹透部分以及形成于該些凹透部分之間的多條棱線，其中各該棱線具有一棱線方向；以及 一液晶聚合物層，覆蓋在該棱鏡片上，具有與該些凹透部分相對配置的多個(gè)凸透部分，該液晶聚合物層包括多個(gè)液晶分子，其中鄰近該棱鏡片的該些液晶分子的長軸具有一平面投影方向，該平面投影方向與該棱線方向垂直。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的可切換式平面立體顯示器，其特征在于，該平面投影方向與該棱線方向之間的夾角為90° ±5°。5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的可切換式平面立體顯示器，其特征在于，該顯示面板包括一偏光片，該液晶聚合物層中與該平面立體可切換單元鄰近的該些液晶分子的長軸的平面投影方向平行于與該偏光片的穿透軸方向。6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的可切換式平面立體顯示器，其特征在于，該平面立體可切換單元包括一對基板以及...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：莊皓安，黃晟瑋，陳文龍，
申請(專利權(quán))人：友達(dá)光電股份有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：中國臺(tái)灣;71