3d图像显示设备的制作方法
【专利摘要】3D图像显示设备。一种3D图像显示设备包括：显示图像的显示面板；透镜面板，其设置在显示面板上并具有由不同的材料形成的多个层，所述多个层的折射率根据从外部提供的驱动电压而变化；以及透镜面板驱动器，其向透镜面板提供驱动电压。
【专利说明】3D图像显不设备
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种三维（3D)图像显示设备。
【背景技术】
[0002] 随着信息技术的发展，作为用户与信息之间的连接介质的显示设备的市场正在增 长。因此，诸如液晶显示器（IXD)、有机发光二极管显示器（0LED)、电泳显示器（EH))、等离 子体显示面板（PDP)的显示设备已被越来越多地使用。
[0003] 上述显示设备中的一些被实现为三维（3D)图像显示设备。3D图像显示设备分为 立体技术和自动立体技术。
[0004] 立体技术使用具有很大的3D效果的左眼和右眼的视差图像。立体技术被分为眼 镜方法和无眼镜方法，这两种方法都已经投入实际使用。
[0005] 在现有技术中，无眼镜方法通过使用诸如双凸透镜片的固定透镜阵列来改变光 路。然而，这种方法具有不能在二维（2D)图像和3D图像之间进行切换的缺点。为了解决 这种缺点，已经研究并商业化了诸如液晶填充方法、液晶透镜方法和偏振透镜方法的能够 在2D图像与3D图像之间进行切换的无眼镜方法。
[0006] 然而，当将液晶填充方法、液晶透镜方法或偏振透镜方法应用于不透射偏振光源 的显示设备时，需要采用双层结构或者需要将特定结构添加到显示设备，并且因此不能采 用单一 3D光学系统。因此，需要改进这些方法。
【发明内容】
[0007] 根据本发明的一个方面，提供一种3D图像显示设备，该3D图像显示设备包括：显 示面板，所述显示面板显示图像；透镜面板，所述透镜面板设置在所述显示面板上并且具有 由不同的材料形成的多个层，所述多个层的折射率根据从外部提供的驱动电压而变化；以 及透镜面板驱动器，所述透镜面板驱动器向所述透镜面板提供所述驱动电压。
[0008] 根据本发明的另一个方面，提供一种3D图像显示设备，该3D图像显示设备包括： 显示面板，所述显示面板显示图像；透镜面板，所述透镜面板设置在所述显示面板上，所述 透镜面板由折射率由于氧化还原反应而变化的材料组成；以及透镜面板驱动器，所述透镜 面板驱动器向所述透镜面板提供所述驱动电压以引起所述氧化还原反应。
【专利附图】
【附图说明】
[0009] 附图被包括在本说明书中以提供对本发明的进一步理解，并结合到本说明书中且 构成本说明书的一部分，附图示出了本发明的实施方式，且与说明书一起用于解释本发明 的原理。
[0010] 图1是根据本发明实施方式的3D显示设备的示意性框图；
[0011] 图2例示图1的3D图像显示设备的驱动概念；
[0012] 图3是透镜面板的横截面图；
[0013] 图4例示提供给透镜面板的驱动电压的第一示例图；
[0014] 图5例示提供给面板的驱动电压的第二示例图；
[0015] 图6例示根据驱动电压的透镜面板的透光特性；
[0016] 图7是构成透镜面板的上电极和下电极的第一示例图；
[0017] 图8是构成透镜面板的上电极和下电极的第二示例图；
[0018] 图9是构成透镜面板的上电极和下电极的第三示例图；
[0019] 图10例示当使用图9的结构时3D图像显示设备的显示特性；
[0020] 图11是使用有机发光二极管显示器（OLED)的3D图像显示设备的示意性横截面 图；
[0021] 图12是使用液晶显示器（IXD)的3D图像显示设备的示意性横截面图；
[0022] 图13是使用等离子体显示面板（PDP)的3D图像显示设备的示意性横截面图；以 及
[0023] 图14是例示根据本发明实施方式的3D图像显示设备的示意性驱动方法的流程 图。
【具体实施方式】
[0024] 现在将详细描述本发明的实施方式，在附图中例示出了其示例。
[0025] 在下文中，将参照附图来描述本发明的【具体实施方式】。
[0026] 图1是根据本发明实施方式的3D显示设备的示意性框图，并且图2例示了图1的 3D图像显示设备的驱动概念。
[0027] 如图1所示，根据本发明实施方式的3D图像显示设备包括图像提供部SBD、定时 控制器TCN、显示面板驱动器DRV1、透镜面板驱动器DRV2、显示面板PNLl和透镜面板PNL2。 根据本发明实施方式的3D图像显示设备以无眼镜方式实现。
[0028] 图像提供部SBD支持二维模式(在下文中为2D模式)、三维模式(在下文中为3D模 式）或者2D和3D模式。图像提供部SBD在2D模式下生成2D图像帧数据，在3D模式下生 成3D图像帧数据，并且在2D和3D模式下生成2D和3D图像帧数据。3D图像帧数据通常包 括左眼图像帧数据和右眼图像帧数据。
[0029] 图像提供部SBD向定时控制器TCN提供定时信号，诸如垂直同步信号、水平同步信 号、数据使能信号、主时钟信号和图像帧数据。图像提供部SBD响应于用户通过用户接口的 选择输入来选择2D模式、3D模式或者2D与3D模式，生成与所选择的模式相对应的图像中贞 数据等，并且向定时控制器TCN提供图像帧数据。用户接口包括用户输入单元，诸如屏上显 不（OSD )、遥控器、键盘、鼠标等。
[0030] 定时控制器TCN从图像提供部SBD接收2D图像帧数据、3D图像帧数据、或者2D和 3D图像帧数据。当用户输入单元选择了 2D模式时，定时控制器TCN以50Hz?60Hz等的帧 频率向显示面板驱动器DRVl提供2D图像帧数据。当用户输入单元选择了 3D模式时，定时 控制器TCN以120Hz或更高的帧频率向显示面板驱动器DRVl提供左眼图像帧数据和右眼 图像帧数据。另外，定时控制器TC向显示面板驱动器DRVl提供与图像帧数据相对应的各 种控制信号。
[0031] 显示面板驱动器DRVl包括：数据驱动器，其与显示面板PNLl的数据线连接以向数 据线提供数据信号；以及扫描驱动器，其与显示面板PNLl的扫描线连接，以向扫描线提供 扫描信号。显示面板驱动器DRVl中包括的数据驱动器在定时控制器TCN的控制下将数字 帧数据转换成模拟帧数据，并且向显示面板PNLl的数据线提供模拟帧数据。另外，显示面 板驱动器DRVl中包括的扫描驱动器在定时控制器TCN的控制下向显示面板PNLl的扫描线 顺序地提供扫描信号。
[0032] 显示面板PNLl从显示面板驱动器DRVl接收扫描信号和数据信号，以响应于所述 信号而显示2D图像、3D图像或者2D和3D图像。在显示面板PNLl中，第一基板和第二基板 根据它们中形成的元件的特性而具有不同的构成。然而，本发明可以应用于被附接了偏振 板以由此发射偏振光的显示面板和未被附接偏振板以由此发射非偏振光的显示面板二者， 并且稍后将描述其具体示例。
[0033] 如图2所示，透镜面板驱动器DRV2向透镜面板PNL2提供驱动电压VL和VU。透镜 面板驱动器DRV2在定时控制器TCN的控制下，向透镜面板PNL2的上电极和下电极提供驱 动电压VL和VU，驱动电压VL和VU在透镜面板驱动器DRV2的内部或外部产生。提供给上 电极和下电极的驱动电压VL和VU可以与从显不面板驱动器DRVl中输出的信号同步或不 同步。在定时控制器TCN的控制下，透镜面板驱动器DRV2输出具有相同电位的第一驱动电 压VL和第二驱动电压VU或者输出具有不同电位的第一驱动电压VL和第二驱动电压VU。
[0034] 透镜面板PNL2使用导电聚合物和电解质材料，所述导电聚合物和电解质材料通 过从外部提供的驱动电压VL和VU而积极地改变折射率。透镜面板PNL2从透镜面板驱动 器DRV2接收驱动电压VL和VU，以响应于所述驱动电压而显示2D图像、3D图像或者2D和 3D图像。形成在透镜面板PNL2内部的材料的折射率根据提供给上电极和下电极的驱动电 压VL和VU之间的电压差而变化。与透镜面板PNL2相关联的具体描述将阐述如下。
[0035] 在下文中，将参照透镜面板的横截面图来详细地描述本发明。
[0036] 图3是透镜面板的横截面图，图4例示了提供给透镜面板的驱动电压的第一示例 图，图5例示提供到面板的驱动电压的第二示例图，并且图6例示了根据驱动电压的透镜面 板的透光特性。
[0037] 如图3所示，透镜面板PNL2包括下基板110、上基板120、下电极130、上电极140、 透镜层150和电解质层160。
[0038] 下基板110和上基板120均都可以是玻璃或者提供柔韧性并具有良好的恢复 力的材料的膜，诸如从聚醚砜（PES)、聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET)、聚萘二甲酸乙二醇脂 (PEN)、聚酰亚胺（PI)和聚碳酸酯（PC)中选择的至少一种，但是不限于此。
[0039] 下电极130形成在下基板110上，而上电极140形成在上基板120上。下电极130 和上电极140在透镜面板PNL2的内部彼此面对。第一驱动电压VL被提供给下电极130并 且第二驱动电压VU被提供给上电极140。下电极130和上电极140可以由例如铟锡氧化 物（ΙΤ0)、铟锌氧化物（ΙΖ0)、铟锡锌氧化物（ΙΤΖ0)、氧化锌（ZnO)、铟镓锌氧化物（IGZO)或 石墨的透明导电膜形成。此外，下电极130和上电极140中的至少一方可以形成为由透明 氧化物/金属/透明氧化物的层叠制成的多层电极。由于多层电极表现出具有高透光率和 低电阻率的表面等离子体效应，因此在透镜面板PNL2实现为具有中型或大型尺寸时可以 应用该多层电极。
[0040] 透镜层150形成在下电极130上。透镜层150采用导电聚合物，这使得当向透镜 层150施加特定电压时，可以导致与电解质层160的电解质材料的可逆的氧化还原反应。构 成透镜层150的导电聚合物的示例可以是聚（3-己基噻吩)，但是可以使用如上所述的能够 导致与电解质材料的可逆的氧化还原反应的任何材料。可以通过使用软模具将透镜层150 压印为双凸透镜形状。然而，可以采用将导电聚合物形成为双凸透镜形状的任何方式(诸如 挤压成型、注入成型等)。
[0041] 电解质层160形成在透镜层150上。电解质层160采用电介质材料，使得当向透镜 层150施加特定电压时，可以造成与透镜层150的导电聚合物的可逆的氧化还原反应。电 解质层160使得透镜层150的上部平坦化。构成电解质层160的电解质材料填充在相互粘 接的下基板110与上基板120之间。可以选择具有比构成透明层150的导电聚合物低的折 射率（η)的材料作为构成电解质材料160的电解质材料。构成电解质材料160的电解质材 料可以是溶液型。电解质材料可以通过注入到相互粘接的下基板110与上基板120之间而 形成，但是不限于此。
[0042] 如图4中的（a)所示，提供给上电极140的第二驱动电压VU被设置为在第一电位 Vl与第二电位V2之间摆动，而提供给下电极130的第一驱动电压VL被设置为保持在第三 电位V3。第二驱动电压VU的第二电位V2与第一驱动电压VL的第三电位V3相似或者相 等(等位)。当第二驱动电压VU具有第一电位Vl时，在第一驱动电压VL与第二驱动电压VU 之间产生电压差。在这种情况下，透镜层150和电解质层160具有不同的折射率。
[0043] 如图4中的（b)所示，提供给上电极140的第二驱动电压VU被设置为保持在第三 电位V3,而提供给下电极130的第一驱动电压VL被设置为在第一电位Vl与第二电位V2之 间摆动。第二驱动电压VU的第三电位V3与第一驱动电压VL的第一电位Vl相似或者相等 (等位)。当第一驱动电压VU具有第二电位V2时，在第一驱动电压VL与第二驱动电压VU之 间产生电压差。在这种情况下，透镜层150和电解质层160具有不同的折射率。
[0044] 从图4中可以看出，当第一驱动电压VL与第二驱动电压VU之间产生了电压差时， 透镜面板处于3D模式中，而当第一驱动电压VL与第二驱动电压VU之间未产生电压差时， 透镜面板处于2D模式中。
[0045] 在图4中，第一驱动电压VL与第二驱动电压VU被设置为使得第一驱动电压VL与 第二驱动电压VU之间的电压差是±0. IV或更高(优选地，±1V或更高的电压差)。然而， 当第一驱动电压VL与第二驱动电压VU之间的电压差超过特定范围时，构成电解质层的电 解质材料可以被分解。因此，优选地考虑这一点。
[0046] 参照图4进行的描述用于例示提供给上电极140的第二驱动电压VU在特定范围 内摆动并且提供给下电极130的第一驱动电压VL维持在特定电压的示例性情况。然而，这 些描述仅针对一个示例性情况。因此，可以将提供给上电极140的第二驱动电压VU设置为 维持在特定电压，并且可以将提供给下电极130的第一驱动电压VL设置为在特定电压范围 内摆动。
[0047] 提供给透镜面板的第一和第二驱动电压的示例在下面的表1中示出。
[0048] [表 1]
【权利要求】
1. 一种H维3D图像显示设备，该3D图像显示设备包括： 显示图像的显示面板； 透镜面板，其设置在所述显示面板上并具有由不同的材料形成的多个层，所述多个层 的折射率根据从外部提供的驱动电压而变化；W及 透镜面板驱动器，其向所述透镜面板提供所述驱动电压。
2. -种H维3D图像显示设备，该3D图像显示设备包括： 显示图像的显示面板； 透镜面板，其位于所述显示面板上，所述透镜面板由折射率由于氧化还原反应而变化 的材料组成；W及 透镜面板驱动器，其向所述透镜面板提供所述驱动电压W引起所述氧化还原反应。
3. 根据权利要求1所述的3D图像显示设备，其中，所述透镜面板包括： 透镜层，其由双凸透镜型导电聚合物组成；W及 电解质层，其由电解质组成。
4. 根据权利要求3所述的3D图像显示设备，其中，所述透镜面板还包括： 下基板； 上基板，其与所述下基板隔开并且面对所述下基板； 下电极，其形成在所述下基板上； 上电极，其形成在所述上基板上并且面对所述下电极； 所述透镜层形成在所述下基板上；W及 所述电解质层形成在所述透镜层上。
5. 根据权利要求4所述的3D图像显示设备，其中，当在提供给所述下电极的第一驱动 电压与提供给所述上电极的第二驱动电极之间产生了电压差时，所述透镜面板折射从所述 显示面板入射的光，并且当提供给所述下电极的所述第一驱动电压与提供给所述上电极的 所述第二驱动电极之间未产生电压差时，所述透镜面板不加改变地透射从所述显示面板入 射的光。
6. 根据权利要求1所述的3D图像显示设备，其中，所述透镜面板驱动器输出第一驱动 电压和第二驱动电压， 其中，所述第一驱动电压和所述第二驱动电压中的一方从第一电位摆动至第二电位， 并且所述第一驱动电压和所述第二驱动电压中的另一方维持在第H电位，并且 其中，所述第H电位与所述第一电位或所述第二电位相等。
7. 根据权利要求6所述的3D图像显示设备，其中，当所述显示面板被选择为3D模式 时，所述透镜面板驱动器产生按照W至少N个峽单位切换的所述第一驱动电压和所述第二 驱动电压中的电压差，其中N是1或更大的整数。
8. 根据权利要求4所述的3D图像显示设备，其中，所述下电极和所述上电极根据所述 下基板和所述上基板的尺寸形成为整个表面电极型。
9. 根据权利要求4所述的3D图像显示设备，其中，所述下电极和所述上电极中的一方 根据所对应的基板的尺寸形成为整个表面电极型，并且所述下电极和所述上电极中的另一 方形成为条状电极型。
10. 根据权利要求4所述的3D图像显示设备，其中，所述下电极和所述上电极根据所述 下基板和所述上基板的尺寸形成为条状电极型。
【文档编号】H04N13/00GK104464590SQ201310727418
【公开日】2015年3月25日 申请日期:2013年12月25日 优先权日:2013年9月23日
【发明者】李荣福, 许太荣 申请人:乐金显示有限公司