[发明专利]立体显示器件

说明书

本申请要求2009年12月31日提交的韩国专利申请No.10-2009-0135691的优先权，在此通过参考将其并入本文，就如在此完全阐述一样。

技术领域

本发明涉及一种电驱动液晶透镜，更具体地，涉及一种立体显示器件，其中相互交叉的屏障形成在两个基板上且将电压施加到屏障图形以驱动两个基板之间的液晶，以便选择性驱动一个屏障，从而实现选择性实施3维(3D)显示或双画面显示。

现有技术

目前，基于高速信息通信网络构造的用于快速传播信息的服务已经从简单的“听说”服务诸如载波电话发展成基于用于高速处理字符、语音和图像的数字终端的“视听”多媒体型服务，并且期望最终将其开发成多维空间3维立体信息通信服务，其能够实现不受时间和空间限制的虚拟现实和立体观看。

一般而言，基于通过观看者眼睛得到的立体视觉的原理实现表现3维的立体图像。但是由于观看者的眼睛相互间隔约65mm，即具有双眼视差，因此由于两只眼睛之间的位置差异，左眼和右眼会感知稍微不同的图像。由于两眼之间的位置差异导致的这种图像差异被称作双眼像差。基于双眼像差设计3维立体图像显示器件，以允许左眼仅观看左眼图像并且右眼仅观看右眼图像。

特别是，左眼和右眼分别观看不同的2维图像。如果两个不同图像通过视网膜被传送到大脑，则大脑精确组合图像，再现深度感知和真实的原始3维(3D)图像。这种能力通常被称作立体摄影(立体视法)，且应用了立体视法的显示器件被称作立体显示器件。

同时，可基于实现3维图像的透镜的构成元件立体显示器件进行分类。在一个实例中，使用液晶层的透镜被称作电驱动液晶透镜。

通常，液晶显示器件包括两个相对的电极，和插入到两个电极之间的液晶层。通过将电压施加到两个电极之间时产生的电场驱动液晶层的液晶分子。液晶分子具有极化和光学各向异性特性。在此，极化是指分子排列方向根据电场的变化，该变化是随着当液晶分子处在电场影响下时液晶分子中的电子聚集到液晶分子的相对侧引起的。而且，光学各向异性是指根据入射光的入射方向和极化发射的光的路径或极化的变化，该变化是由液晶分子的伸长形状以及上述分子排列方向引起。

因此，由于施加到两个电极上的电压导致液晶层具有透射率差异，且液晶层能通过基于每个像素改变透射率差异来显示图像。

近来，已经提出了一种基于上述液晶分子特性的电驱动液晶透镜，其中液晶层用作透镜。

具体地，透镜被设计成利用透镜组成材料的折射率和空气的折射率之间的差值基于每一位置来控制入射光路径。在电驱动液晶透镜中，如果将不同电压施加到位于液晶层不同位置的电极上，以便产生驱动液晶层所需的电场，则被引入到液晶层的入射光基于每一位置经历不同的相位变化，结果，液晶层能以与实际透镜相同的方式控制入射光路径。

以下，将参照附图描述现有技术的电驱动液晶透镜。

图1是示出现有技术的电驱动液晶透镜的截面图，图2是示出在将电压施加到电驱动液晶透镜之后图1的电驱动液晶透镜的电势分布的示意图。

如图1中所示，现有技术的电驱动液晶透镜包括相互面对的第一和第二基板10和20，和形成在第一基板10和第二基板20之间的液晶层30。

第一电极11设置在第一基板10上并相互间隔第一距离。在两个相邻的第一电极11中，自一个第一电极11的中心到另一个第一电极11的中心的距离被称作“节距”。对于各第一电极重复相同节距可形成图形。

第二电极21形成在与第一基板10相对的第二基板20的整个表面上方。

第一和第二电极11和21由透明金属制成。液晶层30形成在第一电极11和第二电极21之间的间隙中。由于根据电场的强度和分布而反应的特性，液晶层30的液晶分子具有抛物线状电势表面，且由此具有与图2中所示电驱动液晶透镜相似的相位分布。

在将高电压施加到第一电极11和将第二电极21接地的条件下实现上述电驱动液晶透镜。通过这种电压条件，垂直电场在第一电极11的中心最强，垂直电场的强度随着远离第一电极11而降低。因此，如果液晶层30的液晶分子具有正向介电常数各向异性，则液晶分子根据电场以下列方式排列：液晶分子在第一电极11的中心是直立的且随着远离第一电极11而逐渐接近水平地倾斜。结果，在光传输方面，在第一电极11的中心缩短了光学路径，并且随着距第一电极11距离的增加而延长了光学路径，如图2中所示。通过使用相位平面来表现光学路径的长度变化，电驱动液晶透镜具有与具有抛物线状表面的透镜相似的光传输效果。