可切换三维转换器件、 其制造方法和立体图像显示装置 技术领域 本发明涉及立体图像显示装置， 更具体地， 涉及具有通过压印以预定高度稳固地 形成的间隔体的可切换三维转换器件及其制造方法以及具有该可切换三维转换器件的立 体图像显示装置。
背景技术 用于在高速通信网络上迅速提供信息的服务已经从诸如电话提供的 “听和说” 服 务发展到使用数字终端的用于快速处理文本、 语音和图像数据的 “看和听” 多媒体服务， 并 且为了 “超出时间和空间地三维地观看和享受” ， 服务终将发展到提供真实立体观看和娱乐 的三维立体信息通信服务。
总体而言， 眼睛基于立体成像原理形成三维图像。由于两眼之间具有视差 ( 即， 由 于两只眼睛彼此分开约 65mm)， 左眼和右眼观察到稍微不同的图像。 由于两只眼睛的位置之 间的这种差异造成的图像之间的差异被称为 “双眼视差” 。根据这种双眼视差， 三维图像显 示装置使得左眼仅能看到针对左眼的图像而右眼仅能看到针对右眼的图像。
也就是说， 左眼和右眼看到两个不同的二维图像。一旦视网膜接收到这些图像并 将它们发送到大脑， 它们就被大脑处理为三维图像， 向观看者提供深度感。 这种功能通常称 为 “立体成像” ， 并且具有这种能力的装置被称为立体图像显示装置。
另外， 立体显示装置可以根据用于实现三维 (3D) 显示的组件进行分类。例如， 利 用液晶层的器件被称为电驱动液晶透镜型器件， 其中， 液晶层能够按照与透镜大体相同的 方式改变光路并且引发光路差。
总体而言， 液晶显示器件包括两个相对的电极， 在这两个电极之间插入有液晶层。 向上述两个电极施加电压可以产生驱动液晶层中的液晶分子的电场。 液晶分子具有极性和 光学各向异性。 极性意味着液晶分子具有不同的电荷， 当把液晶分子置于电场中时， 液晶分 子移动到电场的相应端并且朝向特定方向 ( 极化 )， 由此允许根据所施加的电场来修改分 子排列。 另一方面， 光学各向异性意味着， 基于液晶分子的细长和狭窄结构以及分子排列的 上述取向， 光的路径或者光的偏振根据光的入射角或者其偏振而变化。
结果， 液晶层由于施加于两个电极的电压而在透光率方面具有差异， 并且液晶层 可以通过针对各个像素改变该差异来显示图像。
近年来， 已经提出了一种具有基于液晶分子的特征的用作透镜的液晶层的电驱动 液晶透镜。
具体地， 该透镜利用透镜材料和空气之间的折射率的差异来控制该透镜上每个位 置的入射光路。为了形成电场而根据电极的不同部分向液晶层施加不同电压， 液晶层可以 被驱动并且进入液晶层的入射光可以感觉到在入射到液晶层的不同位置处的相位变化。 结 果， 液晶层可以像真实的透镜那样控制入射光的路径。
以下描述用于说明本领域通常使用的电驱动液晶透镜。
图 1 是例示相关技术的电驱动液晶透镜的横截面图， 并且图 2 是例示由相关技术
的电驱动液晶透镜形成的透镜的示意图。
参照图 1， 相关技术的电驱动液晶透镜包括彼此相对布置的第一基板 10 和第二基 板和 20、 以及夹在第一基板 10 和第二基板 20 之间的液晶层 30。
在此情况下， 第一基板 10 具有按第一间隔布置的多个第一电极 11， 并且相邻的第 一电极 11 之间的距离被称为 “间距 (pitch)” 。这些第一电极通过按该间距循环地重复相 同的图案而形成。
与第一基板 10 相对地设置的第二基板 20 可以具有占其整个内表面的第二电极 21。
这里， 由于液晶层 30 中的液晶分子基于电场的强度和分布而动作， 因此这些液晶 分子遵循抛物线电势曲线， 由此具有类似于图 2 所示的电驱动液晶透镜的相位分布。
为了维持第一基板 10 与第二基板 20 之间的预定间隙， 设置有球形间隔体 40。球 形间隔体 40 随机地分散在任一基板上并且在基板的表面上自由运动， 即， 球形间隔体 40 不 固定到确定的位置。
相关技术的这种电驱动液晶透镜是在向第一电极 1 施加了高电压并且使第二电 极 12 接地的特定条件下制造的。这些电压条件造成电场强度在第一电极 11 的中央处达到 峰值， 同时随着与第一电极 11 的距离增大而减小。因此， 当形成液晶层 30 的液晶分子具有 正介电各向异性时， 这些分子沿垂直场排列， 这些分子在第一电极 11 的中央处垂直向上并 且随着与第一电极 11 的距离增大而向水平线倾斜。
因此， 鉴于图 2 所示的光透射率， 光路在第一电极 11 的中央处短并且随着与第一 电极 11 的距离增大而延长。例示了这种基于相位图案的情况， 可以获得与具有抛物面表面 的透镜相似的光透射效果。
在这一方面， 第一电极 11 和第二电极 21 造成液晶电场的行为并引发光折射率达 到抛物线空间位置函数模式。第一电极 11 还对应于透镜的角部 ( 边缘区域 )。
这里， 由于第一电极 11 接收比施加于第二电极 21 的电压稍高的电压， 如图 2 所 示， 在第一电极 11 和第二电极 21 之间产生电势差， 由此在第一电极 11 上造成急剧倾斜的 电场。 因此， 液晶不具有平滑的分布而是被稍稍扭曲， 由此不具有抛物线型折射率分布或者 对所施加的电压非常敏感。
如上所述的相关技术的电驱动液晶透镜具有以下问题。
相关技术的电驱动液晶透镜可以通过以下方式形成 ： 形成液晶， 并且在液晶的两 侧彼此相对布置的两个基板上形成电极， 并且向电极施加电压， 这消除了对具有抛物面表 面的透镜的需要。
为了稳定地维持布置在两个基板之间的液晶层的单元间隙， 在两个基板之间散布 有球形间隔体。 然而， 液晶在存在这些间隔体的特定位置处不起作用， 因此由于被这些球形 间隔体遮挡而既不实现透镜效果也不显示图像。 另外， 这些球形间隔体可以引发光散射， 从 而产生 3D 显示器中的串扰。
另外， 可能遭遇的其它问题例如包括 ： 在存在球形间隔体的位置处的反射、 当球形 间隔体由于其的流动性 ( 即移动性 ) 而在液晶场透镜中移动时引起的如雨点效果的错误 等。
此外， 当增加单元间隙以增加电驱动液晶透镜的高度时， 各球形间隔体必须具有相应大的直径。然而， 球形间隔体的直径的增大可导致球形间隔体的整个体积的增大。结 果， 不仅被球形间隔体遮挡的顶部和底部面积可能扩大， 而且被球形间隔体遮挡的左侧和 右侧面积也可能扩大。 简要地说， 如果球形间隔体具有增大的直径， 则透镜被球形间隔体遮 挡的面积可以增大， 由此减小孔径比。此外， 随着直径增大， 存在对制造球形间隔体的新颖 材料的需要。 发明内容
本发明旨在解决上述问题， 并且本发明的目的是提供一种具有通过压印以预定高 度稳固形成的间隔体的可切换 3D 转换器件、 其制造方法、 以及利用其的立体图像显示装 置。
为了实现本发明的上述目的， 本发明提供一种制造可切换 3D 转换器件的方法， 该 方法包括以下步骤 ： 在第一基板的内表面上设置第一电极 ； 在第一电极上施敷预定厚度的 树脂材料 ； 将模结构置于所述树脂材料上， 所述模结构具有形成为预定深度的不平坦部分 ( 凹部 ) ； 利用所述模结构压印所述树脂材料， 以便形成间隔体图案 ； 对所述间隔体图案进 行干法刻蚀以形成间隔体 ； 在第二基板上形成多个第二电极， 所述多个第二电极彼此隔开 并且分别具有沿一个方向的纵轴 ； 以及将所述第一基板和所述第二基板彼此相对地布置， 在所述第一基板和所述第二基板之间形成液晶层， 并且接合所述第一基板和所述第二基 板。 所述模结构中的所述凹部的深度可以对应于所述间隔体的高度。
这里， 所述间隔体图案可以包括具有预定形状并且填充所述凹部的树脂材料和留 在所述树脂材料周围的残留物。在此情况下， 通过干法刻蚀所述间隔体图案来形成所述间 隔体的步骤可以包括将所述间隔体图案的正面切除到预定厚度以去除所述残留物的步骤。
在进行干法刻蚀期间， 优选地施加氧等离子体。
在向背板施敷塑模树脂后， 经施敷的背板被定位为面向具有凸部的母模， 使得能 够形成与所述凸部相对应的所述凹部。
所述模结构中的所述凹部的深度可以从 10μm 到 30μm。
这里使用的所述树脂材料可以是光固化聚合物前驱体， 并且该光固化聚合物前驱 体可以包含交联剂。
利用所述模结构压印所述树脂材料， 可以形成间隔体图案。本发明的方法还可以 包括在所述第一基板的外表面上照射光以硬化所述间隔体图案的步骤。
为了实现前述目的而利用上述方法制造的可切换 3D 转换器件可以具有第一电压 源， 在按预定间距划分所述第二基板后， 所述第一电压源向所述第二电极施加电压， 其中， 电压从间距的中央开始向其边缘增大。另外， 所述可切换 3D 转换器件可以具有第一电压 源， 以在按预定间距划分所述第二基板并且在每一个所述间距中将一区域与剩余区域分隔 开之后， 同时向分别设置在所述一区域和另一区域中的所述多个第二电极施加不同的第一 电压和第二电压。
在此情况下， 所述第一电极可以具有向所述第一电极施加接地电压或阈值电压的 第二电压源。
为了实现本发明的前述目的， 本发明还提供一种立体显示装置， 该立体显示装置
包括 ： 使用上述方法制造的可切换 3D 转换器件 ； 第一电压源， 在按预定间距划分所述第二 基板后， 所述第一电压源向多个第二电极施加电压， 其中， 所述电压从间距的中央开始向其 边缘增大 ； 以及第二电压源， 其向所述第一电极施加接地电压或阈值电压 ； 以及显示板， 其 与所述 3D 转换器件组合以显示图像。
该立体图像显示装置可以具有另选的第一电压源来代替上述的第一电压源， 在按 预定间距划分所述第二基板并且在每一个间距中将一区域与剩余区域分隔开之后， 该另选 的第一电压源同时向分别布置在所述一区域和另一区域中的所述多个第二电极施加不同 的第一电压和第二电压。 附图说明 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。在附图中 ：
图 1 是例示相关技术的电驱动液晶透镜的横截面图 ；
图 2 是例示实现为相关技术的电驱动液晶透镜的透镜形式的示意图 ；
图 3 是例示根据本发明的示例性实施方式的可切换 3D 转换器件的横截面图 ；
图 4A 到图 4D 是例示根据本发明的示例性实施方式的制造可切换 3D 转换器件的 工艺的横截面图 ；
图 5 是例示利用本发明的可切换 3D 转换器件实现的电驱动液晶透镜的横截面 图；
图 6A 和图 6B 示出当本发明的电驱动液晶透镜开启 / 关闭时液晶的电势曲线和取 向；
图 7 是例示根据本发明的示例性实施方式的采用本发明的电驱动液晶透镜的立 体图像显示装置的横截面图 ； 以及
图 8 是例示根据本发明的示例性实施方式的栅栏形式的可切换 3D 转换器件的横 截面图。
具体实施方式
首先， 将详细描述根据本发明的可切换 3D 转换器件的优选实施方式。
这里， 可切换 3D 转换器件表示基于是否施加了电压而直接输出基本的 2D 图像信 号， 否则将 2D 图像信号转换为 3D 图像信号并接着将其输出的器件。
该可切换 3D 转换器件可以包括例如电驱动液晶透镜型器件和栅栏 (barrier) 型 器件。
这里， 电驱动液晶透镜型器件可以利用液晶的折射率以具有像透镜那样的光路。
另一方面， 栅栏型器件可以在预定间距内施加电压， 将间距划分为黑区域和剩余 的白区域并且将驱动该黑区域和白区域， 由此使得白区域能够实现像狭缝那样的效果。
在以下描述中， 将结合附图来介绍电驱动液晶透镜型器件和栅栏型器件的相应示 例。
另外， 为了解决涉及利用上述的球形间隔体以维持液晶层的预定厚度的相关技术的电驱动液晶透镜的问题， 如本发明提出的， 需要用列间隔体来替换球形间隔体。
然而， 为了获得可与透镜相比的光路差， 上述电驱动液晶透镜的液晶层的厚度应 至少是预定值， 即要求 10μm 到 30μm 的范围。 该厚度至少是在常规液晶显示器件中使用的 液晶层的厚度的 4 倍。 为此， 要形成的列间隔体必须具有增加的高度。 具有这种高度的列间 隔体不能被制造， 除非用于列间隔体的原材料在通常的光刻处理中经过曝光和显影。 然而， 为了形成具有厚度为液晶显示器件中使用的列间隔体的厚度的 4 倍的列间隔体， 需要耗费 时间的曝光和显影工艺， 在通常条件下， 可能不对整个厚度进行充分的曝光和显影， 由此造 成图案失效。因此， 通过曝光工艺制造用于电驱动液晶透镜的间隔体存在困难。
具体地， 电驱动液晶透镜的焦距与 Δnd 成反比。因此， 为了制造具有更短焦距的 电驱动液晶透镜， Δnd 必须被扩大。然而， Δn 代表折射率差 (ne-no)， 并且一旦要使用的液 晶被确定就很难改变上述值 ( 即， Δn)。代替地， 已经提出通过调整 “d” ( 液晶层的厚度 ) 来控制 Δnd 的方法。然而， 为了支持具有相对大厚度的液晶层， 要求具有相对大的高度的 间隔体。因此， 考虑到电驱动液晶透镜的产量， 需要连续制造具有至少预定厚度的间隔体。
在下文， 给出了下面的描述以具体说明根据本发明的可切换 3D 转换器件的优选 实施方式、 其制造方法、 和利用其的立体图像显示装置。 图 3 是例示根据本发明的示例实施方式的可切换 3D 转换器件的横截面图。
参照图 3， 本发明的可切换 3D 转换器件包括 ： 彼此相对布置的第一基板 200 和第 二基板 100 ； 设置在第一基板 200 的整个内表面的第一电极 210 ； 设置在第一电极 210 的顶 部上的列间隔体 250， 其通过对光固化前驱体进行光硬化而形成 ； 彼此间隔开的多个第二 电极 210， 它们设置在第二基板 100 上 ； 以及形成在第一基板 200 和第二基板 100 之间的液 晶层 300。
因此， 列间隔体具有例如从 10μm 到 30μm 的范围的厚度， 该厚度是在诸如液晶显 示器的一般液晶显示器件中使用的间隔体的厚度的 4 至 10 倍。为此目的， 可以在压印工艺 中使用模结构来制造列间隔体 250 以进行构图。即， 优选地克服了当利用在常规的曝光和 显影期间制造间隔体的方法制造的具有预定高度的间隔体时出现的诸如增加的处理时间 和图案失效的问题。
可选地， 如果当本发明的可切换 3D 转换器件用作电驱动液晶透镜时透镜的高度 被设定为高， 则列间隔体 250 可以具有超过 30μm 的厚度。此外， 列间隔体 250 可以被形成 以对应于在形成有液晶透镜的位置中出现串扰的位置， 另外， 列间隔体 250 可以被形成为 对应于其上设置有底部显示板的黑底层的位置。如图 3 所示， 列间隔体 250 被形成为对应 于利用本发明的可切换 3D 转换器件制造的电驱动液晶透镜的边缘部分。
如果使用栅栏形式的可切换 3D 转换器件， 则列间隔体 250 可以位于介于黑区域和 白区域之间的边界处。另外， 列间隔体 250 可以位于与形成黑底层的位置相对应的位置。
给出了下面的描述以阐释列间隔体 250 的制造工艺。
图 4A 到图 4D 是例示根据本发明的示例实施方式的制造可切换 3D 转换器件的工 艺的横截面图。
参照图 4A， 在向背板 2001 施敷了预定厚度的塑模树脂 2010 后， 施敷有塑模树脂的 背板 2001 在母模 1000 中经受压印， 该母模 1000 具有凸构图部， 这允许塑模树脂 2010 具有 与该凸构图部相对应的凹构图部。结果， 得到了模结构 2000。
这里， 母模 1000 的基板 1001 或者模结构 2000 的背板 2001 可以是如玻璃板的平坦基板。 参照图 4B， 制备用作可切换 3D 转换器件的显示板的第一基板 100 并且在该第一基 板 200 的整个内表面设置第一电极 210。
接着， 在第一电极 210 上施敷预定厚度的树脂材料 250b。
这里， 树脂材料 250b 可以是光固化聚合物前驱体， 并且可以包括例如光引发剂、 各种功能单体、 交联剂、 润湿剂、 热稳定剂、 粘合剂等。 这种光固化聚合物可以液态地施敷在 第一电极 210 上。
接着， 在将具有预定深度的凹部的模结构 2000 置于树脂材料 250b 上之后， 树脂材 料 250b 经受压印以形成间隔体图案 250a。
这里， 凹部的深度对应于该空间的高度 ( 例如， 范围从 10μm 到 30μm)。可选地， 凹部的深度可以超过该上限。
由于模结构 2000 或者第一基板 200 的重量以及模结构 2000 的凹部和树脂材料 250b 之间的毛细管作用， 树脂材料 250b 渗入到该凹部中。
如这些图所示， 可以将第一基板 200 设置在模结构 2000 的顶部上， 随后进行压印。 另外， 可以将模结构 2000 放置在第一基板 200 的之上并经受压印。在任一种情况下， 均可 以利用模结构或者第一基板的重量以及树脂材料与凹部之间的毛细管作用来形成间隔体 图案 250a， 如图 4C 所示。该间隔体图案 250a 可以包括填充在模结构的凹部中的树脂材料 和留在树脂材料周围的残留物。
因而， 通过毛细管作用将树脂材料 250b 塑造成预定深度并使成形的树脂硬化， 获 得了间隔体图案 250a。简要地， 在利用模结构 2000 压印树脂材料之后， 在未将模结构 2000 与树脂材料 250b 分开 ( 即， 保持接触 ) 时， 通过从第一基板的外表面照射光， 使树脂材料 250b 硬化。结果， 形成了间隔体图案 250a。
接着， 间隔体图案 250a 经受干法刻蚀， 以产生如图 4D 所示的间隔体 250。
这种干法刻蚀可以通过对间隔体图案 250a 的表面进行 O2 等离子体处理来进行。 类似于灰化处理， 对间隔体图案进行干法刻蚀以形成间隔体的工艺还用于烧掉残留物， 并 且可以将整个间隔体图案减小到预定厚度。
因此， 当制造间隔体 250 时， 通过模结构 2000 的压印工艺和光硬化工艺形成间隔 体图案。光固化聚合物前驱体不需要在一般的光刻法中采用的曝光和显影工艺。因此， 与 一般的光刻相反， 上述聚合物前驱体中不包含显影促进剂。
参照图 3， 在制备了第二基板 100 后， 在第二基板 110 的顶部上设置多个第二电极 110， 每一个第二电极 110 均具有沿一个方向的纵轴 ( 即， 沿与地面垂直的方向的纵轴 )。
接着， 通过对间隔体图案进行干法刻蚀， 在第一基板 200 和第二基板 100 之一上形 成密封图案 ( 未示出 )， 随后将基板 200 和 100 彼此相对地布置并接合。液晶层 300 形成在 第一基板 200 与第二基板 100 之间。
液晶层 300 中的液晶分子的 Δn( 各向异性折射率的差异 ) 在从 0.2 到 0.3 的范 围内， 其大体上高于被应用于一般的液晶显示板的液晶层的各向异性折射率的差异 ( 小于 0.1)。
液晶层 300 的形成是通过将第一基板 200 和第二基板 100 结合起来并接着将液晶
注入到入口中来进行的， 或通过将液晶滴落在任一基板上并接着利用第一基板 200 和第二 基板 100 夹住来进行的。
图 5 是例示利用本发明的可切换 3D 转换器件实施的电驱动液晶透镜的横截面图。
参照图 5， 该可切换 3D 转换器件被实施为液晶电极透镜。 相比于图 3 所示的结构， 通过在第二电极 110、 110a、 110b 之间插入第一绝缘膜 115， 第二电极 110、 110a、 110b 分开地 设置在不同层上 ( 即， 第一层的第二电极 110a 形成在第二电极 100 上， 并且第二层的第二 电极 110b 形成在第一绝缘膜 115 之上 )， 而且， 各层中的相邻电极之间具有间隙， 该间隙从 该层的中央 “O” 向边缘 “E” 逐步增大。
图 5 中示出的部分仅是透镜的区域。列间隔体 250 被形成为对应于该透镜区域的 边缘部分。还设置有第二绝缘膜 116 以覆盖第二层中的第二电极 110b 的顶部。此情况下， 可以省略第二绝缘膜 116。
然而， 液晶的结构并不具体限于上述的两级结构， 相反， 液晶的结构可以具有图 3 所示的简单结构以通过对施加的电压的控制来起作用。
例如， 在向第一电极 210 施加接地电压或阈值电压的同时增大施加于从透镜区域 的中央向边缘布置的多个第二电极 110 的电压， 可以基于每个区域改变和控制垂直电场。 也就是说， 允许在中央处大体上不存在垂直电场， 同时向透镜的边缘最大限度地施加垂直 电场， 垂直电场可以从透镜的中央向边缘逐步增大。 关于透镜区域 L， 图 5 所示的形状为 ： 透镜区域 L 的宽度对应于一个间距 P， 并且透 镜区域 L 沿水平方向 ( 或横向 ) 按间距 P 循环地形成。
下面将简要描述利用上述电驱动液晶透镜选择性地进行二维图像显示或者三维 图像显示的方法。
图 6A 和图 6B 例示当本发明的电驱动液晶透镜开启 / 关闭时电势曲线和液晶的取 向。
具体地， 图 6A 示出当电驱动液晶透镜开启时的三维显示。类似于如图 5 所示地驱 动的电驱动液晶透镜， 如果制造了具有抛物面形状以对应于透镜区域的电驱动液晶透镜， 则向透镜区域的中央施加大体上等于阈值电压或接地电压的第一电压 V0， 同时向设置在透 镜区域的边缘的第二电极 110 施加最大的 “n” 电压 Vmax。因此， 被施加于位于透镜区域的中 心和透镜区域的边缘之间的多个第二电极 110 的电压从透镜区域的中心向外在第一电压 V0 到 “n” 电压 Vmax 之间逐渐增大。当把该电压施加到多个第二电极 110 时， 第一电极 210 接 收到诸如接地电压或阈值电压的不同电压， 由此在多个第二电极 110 之间形成垂直电场。
为此目的， 电驱动液晶透镜可以具有第一电压源 ( 未示出 ) 和第二电压源 ( 未示 出 )， 该第一电压源向第二电极 110 施加从第一电压 V0 到 “n” 电压 Vmax 的电压， 而该第二电 压源向第一电极 210 施加接地电压或阈值电压。
多个第二电极 110 对称地布置在透镜区域的中央部分的左侧和右侧。通过焊盘部 分 ( 对应于显示板的非显示部分 ) 上的电压源向这些从中央部分到两个边缘部分的第二电 极 110 施加对应的电压 (V0， V1， V2， ...Vmax)。
这里， 施加于第二电极 110 的最小阈值电压 V0 是具有约 1.4V 到 2V 的峰值的交流 方波， 并且这种阈值电压 V0 通过以下公式计算 ：
其中 Δε 是液晶介电各向异性， K1 是液晶的弹性模量， 并且 ε0 是自由空间的介 电常数 )。 此外， 响应于透镜区域的边缘施加于多个第二电极 110 的电压中的最高电压是具 有 2.5V 到 10V 的峰值的施加的交流方波。
上述电驱动液晶透镜引发基于每个透镜区域的光路差， 由此呈现类似于抛物面透 镜的行为， 以将通过透镜下方的显示板 ( 未示出 ) 输出的二维图像转换为三维图像并接着 输出转换的图像。
图 6B 示出当电驱动液晶透镜关闭时通过透镜下方的显示板 ( 未示出 ) 直接输出 的二维图像。
这里， 第一电极 210 和第二电极 110 被全部关闭。
图 7 是例示具有本发明的电驱动液晶透镜的立体图像显示装置的横截面图。
参照图 7， 本发明的电驱动液晶透镜 500 的立体图像显示装置包括 ： 具有透镜功能 的电驱动液晶透镜 500， 其由图 3 到图 5 中例示的施加电压驱动 ； 显示板 350， 其位于该电 驱动液晶透镜 500 之下以输出二维图像信息 ； 以及光源 700， 其用于向液晶板 350 的底部发 光。
可选地， 如果显示板 350 是直接照射光的自发光显示板， 则可以省略光源 700。
显示板 350 具有按照顺序反复设置的第一像素 P1 和第二像素 P2， 它们分别显示第 一图像 IM1 和第二图像 IM2。这种显示板 350 可以包括例如液晶显示器件 (LCD)、 有机发光 显示器件 (OLED)、 等离子体显示板 (PDP)、 场发射显示器件 (FED)、 平板显示板 ( 如电泳显示 板 ) 等。显示板 350 位于电驱动液晶透镜 500 之下并且向电驱动液晶透镜 500 传送 2D 图 像信号。
本发明的电驱动液晶透镜用于沿着透镜面的剖面输出 2D 图像信号， 由此允许信 号转换为 3D 图像信号。在 2D 模式中， 本发明的透镜被放置在显示板 350 上， 取决于是否施 加电压， 选择性地输出 3D 图像信号或者直接输出 2D 图像信号。简要地， 由于在没有施加电 压的情况下光透过透镜， 因此利用这种特性可以使得透镜能够具有组合的切换功能， 使得 当未施加电压时， 透镜可以在 2D 模式中工作， 而当施加了电压时， 透镜显示 3D 图像。
图 7 还例示分别覆盖第一电极 210 和第二电极 110 的第一取向膜 212 和第二取向 膜 113。这种第一取向膜和第二取向膜可以根据液晶层 300 的驱动模式而形成或省略。在 这一方面， 第一取向膜和第二取向膜的摩擦方向可以平行于第二电极 110 的纵轴， 或者可 以与第二电极 110 的纵轴交叉地延伸。
给出了上述描述以说明根据本发明的示例实施方式的被实施为电驱动液晶透镜 的可切换 3D 转换器件的示例。下面， 将详细描述本发明的栅栏形式的可切换 3D 转换器件 的示例。
图 8 是例示根据本发明的示例实施方式的栅栏形式的可切换 3D 转换器件的横截 面图。
如图 8 所示， 如果可切换 3D 转换器件以栅栏形式实现， 则可切换 3D 转换器件具有 第一电压源， 该第一电压源向存在于一区域和与该区域分开的另一区域上的多个第二电极 施加不同的第一电压和第二电压。
在这一方面， 当通过第一电压源施加电压时， 可切换 3D 转换器件的间距被划分成 黑区域 (B) 和白区域 (W)。
换句话说， 当可切换 3D 转换器件处于正常的白模式时， 黑区域向第二电极 110 施 加相对高的电压， 而白区域向第二电极 110 施加较低的电压。这里， 较低的电压已经施加到 第一电极 210， 而黑区域仅仅向第一电极 210 施加垂直电场。
仅在电压被施加时， 才可以通过将间距的一部分转换为黑区域 B 并且将余下作为 白区域 W 的另一部分用作狭缝引发双眼视差。为了完全地遮住黑区域， 还可以在第一基板 200 的外表面设置偏振器 260， 在施加电压时， 该偏振器 260 具有沿液晶取向的方向的吸收 轴。
对于上述栅栏模式， 第一电极 210 和第二电极 110 在 2D 显示期间应关闭， 以直接 输出底部显示板 350 的图像。
因此， 根据本发明的可切换 3D 转换器件、 其制造方法以及立体图像显示装置可以 使得能够通过压印在短时间内形成至少预定高度的列间隔体， 由此自由地控制可切换 3D 转换器件中的液晶层的高度。 结果， 可以在单元间隙形成中获得增加的自由度， 特别是对于 例如电驱动液晶透镜的要求增加 Δnd 的结构来说， 可以获得诸如稳定性和容易形成图案 的有益特征， 由此预期到产量的增加。 根据上述描述的可切换 3D 转换器件、 其制造方法以及利用其的立体图像显示装 置具有以下效果。
首先， 具有凹部的模结构可通过压印对应于树脂材料， 以形成具有与凹部的深度 相对应的高度的列间隔体。因此， 如果凹部的深度在从 10μm 到 30μm 的范围内， 则能够形 成可切换 3D 转换器件的电驱动液晶透镜的间隔体和 / 或可切换栅栏形式的间隔体， 其中， 期望的高度充分对应于液晶层的单元间隙。简要地， 当在光刻工艺中形成预定高度的间隔 体时， 不需要太长的时间， 或者可以防止曝光和 / 或显影期间的错误。
相比于一般的球形间隔体方法， 本发明可以提供平坦区域， 因而有效地减少了遮 挡区域。 另外， 相比于球形间隔体， 可以规则地形成遮挡区域， 因此， 通过适当地布置列间隔 体， 本发明的可切换 3D 转换器件能够有意地遮挡发生串扰的区域。因此， 本发明可以确保 增强的图像质量。
本发明不限于以上描述的示例实施方式和附图， 并且本领域技术人员将理解， 在 不背离由所附的权利要求限定的本发明的范围的情况下， 本发明可以涵盖对本发明的替 换、 变型和 / 或修改。
相关申请的交叉引用
本申请要求在 2010 年 7 月 2 日提交的韩国专利申请 No.10-2010-0063661 的优先 权， 此处以引用的方式并入其全部内容， 就像在本文中进行了完整阐述一样。