CN103323979B - 制造设备、制造方法、光学元件、显示装置和电子设备 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种制造方法、制造设备、光学元件、显示装置和电子设备,该制造方法包括:给第一基板和第二基板的至少一个提供结构元件,该结构元件在第一基板和第二基板之间提供预定的间隙;在第一和第二基板的每一个上形成取向膜;以及使第一和第二基板的每一个上形成的取向膜经受摩擦工艺。结构元件在形成该取向膜后且在执行该摩擦工艺之前或之后形成。
Description
技术领域
本发明涉及制造设备、制造方法、光学元件、显示装置和电子设备。特别是,本发明涉及适合于制造诸如液晶透镜中包括的液晶层的且预期具有大的高度的间隔物(spacer)的制造方法和制造设备。本发明还涉及包括所制造间隔物的光学元件、显示装置和电子设备。
背景技术
液晶显示装置广泛地用于各种领域,因为它们可形成为具有小的厚度。液晶显示装置的示例包括TFT基板和滤色器基板,TFT基板上像素电极和薄膜晶体管(TFT)设置成矩阵,滤色器基板上滤色器形成在对应于像素电极的区域中且滤色器基板面对TFT基板。液晶保持在TFT基板和滤色器基板之间。通过为每个像素控制液晶材料的光透过率而形成图像。
TFT基板包括延伸在垂直方向上且布置在水平方向上的数据线和延伸在水平方向上且设置在垂直方向上的扫描线。像素形成在由数据线和扫描线围绕的区域中。每个像素主要包括像素电极和作为转换元件的薄膜晶体管(TFT)。显示区域由设置成矩阵的很多像素形成。
已经提出了其中通过利用液晶材料的特性使得液晶层用作透镜的液晶透镜(例如,见日本未审查专利申请公开No.2008-9370、No.2007-226231和No.2008-83366)。具体而言,通过利用透镜的材料和空气之间的折射系数之差,透镜控制在不同位置处入射到其上的光线的路径。当不同的电压施加给不同位置处的液晶层,而使得液晶层在不同的位置由不同的电场驱动时,在不同的位置入射到液晶层上的光线导致不同的相变。结果,类似于透镜,液晶层能控制其上入射光线的路径。
已经提出了在保持液晶的上述显示区域上通过设置液晶透镜可实现不用专用眼镜的立体视觉。
发明内容
液晶显示装置具有约2至4μm的单元间隙。例如,在移动电话的显示器中采用的液晶单元中,单元间隙在约3μm的量级上。然而,在用于液晶透镜等中的液晶单元中,希望单元间隙很大,并且为10μm或更大。尽管液晶层的厚度取决于液晶的特性和显示器的像素尺寸,但是厚度通常为15μm或更大,并且为了移动的目的为30μm或更大。
液晶单元通常这样制造:图案化电极和绝缘层,形成光学间隔物(photospacers),印刷取向膜,然后执行摩擦。如上所述,液晶透镜等的液晶单元的单元间隙大于液晶显示装置的液晶单元。因此,希望液晶透镜的间隔物大于(高于)液晶显示装置的间隔物。
当液晶透镜等的液晶单元通过与液晶显示装置的液晶单元相同的制造方法制造时,可能难以增加间隔物的高度。例如,将讨论如上所述在间隔物形成后形成取向膜的步骤。例如,当取向膜在形成高间隔物后通过印刷形成时,可能由于高间隔物而难以施加用于形成取向膜的板。因此,可能难以形成取向膜。
甚至在可施加用于形成取向膜的板时,也存在间隔物因受到板的挤压而分离的可能性。取向膜可通过旋涂而不是印刷形成。然而,在这样的情况下,作为高间隔物影响的结果,可能形成条纹(streak)。
当间隔物具有大的高度时,可能难以充分地摩擦间隔物周围的区域,并且易于发生取向失败。另外,当间隔物具有大的高度时,存在由于例如间隔物分离引起产率降低的风险。此外,通常,当间隔物形成在电极上时,因为由有机树脂制作的间隔物对电极的粘合力降低,所以不利地影响可靠性、产率和工艺余量。
因此,当间隔物的高度与根据现有技术的间隔物相比增加时,难以通过根据现有技术的制造间隔物的方法制造间隔物。如果间隔物通过根据现有技术的制造间隔物的方法制造,则存在降低产品可靠性的很大可能性。
间隔物可替代地通过分散形成。在此情况下,通常分散球形间隔物。因为间隔物是球形的,所以间隔物的垂直和水平长度等于间隔物的直径,并且垂直和水平长度之间的比为1。通过增加间隔物的垂直长度,也就是通过增加球形间隔物的直径,而增加单元间隙。结果,间隔物的尺寸增加。在分散大的间隔物时,存在由于间隔物引起的液晶透镜的特性下降的可能性。在液晶透镜包括在立体显示装置中的情况下,液晶透镜的特性下降可导致例如串扰。
在分散球形间隔物时,单元间隙形成为仅球形间隔物的上部和下部与基板接触的状态。在此情况下,接触面积是小的,并且存在难以增加单元强度的可能性。另外,因为分散间隔物,所以难以控制间隔物的设置,并且难以均匀地设置间隔物。当间隔物不能均匀地设置时,存在光学特性下降的可能性。
因此,难以利用分散间隔物形成大的单元间隙。
本发明已经考虑了上述问题,并且为希望具有大单元间隙的单元提供高间隔物的制造。
根据本发明的实施例,制造方法包括:给第一基板和第二基板的至少一个提供结构元件,该结构元件在第一基板和第二基板之间提供预定的间隙;在第一和第二基板的每一个上形成取向膜;使第一和第二基板的每一个上形成的取向膜经受摩擦工艺。结构元件在形成取向膜后且在执行摩擦工艺之前或之后形成。
结构元件可在第一基板上的取向膜经受摩擦工艺后形成在第一基板上的取向膜上。
结构元件可在第一基板上的取向膜经受摩擦工艺前形成在第一基板上的取向膜上。
摩擦工艺可通过离子束取向实现。
结构元件可提供给第一和第二基板的每一个。
提供给第一基板的结构元件的直径可大于提供给第二基板的结构元件的直径。
第一基板上的取向膜上的结构元件可在第一基板上的取向膜经受摩擦工艺后形成,并且第二基板上的取向膜上的结构元件可在第二基板上的取向膜经受摩擦工艺前形成。
根据本发明的另一个实施例,制造设备执行:给第一基板和第二基板的至少一个提供结构元件,该结构元件在第一和第二基板之间提供预定的间隙;在第一和第二基板的每一个上形成取向膜;以及使第一和第二基板的每一个上形成的取向膜经受摩擦工艺。结构元件在形成取向膜后且在执行摩擦工艺之前或之后形成。
根据本发明实施例的制造方法和制造设备,在第一基板和第二基板之间提供预定的间隙的结构元件提供给第一和第二基板的至少一个,取向膜形成在第一和第二基板的每一个上,并且第一和第二基板的每一个上形成的取向膜经受摩擦工艺。结构元件在形成取向膜后且在执行摩擦工艺之前或之后形成。
根据本发明的另一个实施例,光学元件包括第一基板、第二基板、结构元件和取向膜。结构元件在第一和第二基板之间提供预定的间隙,并且提供给第一和第二基板的至少一个。取向膜形成在第一和第二基板的每一个上,并且经受摩擦工艺。结构元件在形成取向膜后且在执行摩擦工艺之前或之后形成。
根据本发明的另一个实施例,显示装置包括显示单元和透镜单元,显示单元显示图像,透镜单元面对显示单元的显示表面侧,并且选择性改变其中从显示单元发射的光线通过透镜单元的状态。透镜单元包括第一基板、第二基板、结构元件和取向膜。结构元件在第一和第二基板之间提供预定的间隙,并且提供给第一和第二基板的至少一个。取向膜形成在第一和第二基板的每一个上,并且经受摩擦工艺。结构元件在形成取向膜后且在执行摩擦工艺之前或之后形成。
根据本发明的另一个实施例,电子设备包括显示单元和透镜单元,显示单元显示图像,透镜单元面对显示单元的显示表面侧,并且选择性改变从显示单元发射的光线通过透镜单元的状态。透镜单元包括第一基板、第二基板、结构元件和取向膜。结构元件在第一和第二基板之间提供预定的间隙,并且提供给第一和第二基板的至少一个。取向膜形成在第一和第二基板的每一个上,并且经受摩擦工艺。结构元件在形成取向膜后且在执行摩擦工艺之前或之后形成。
根据本发明实施例的光学元件、显示装置和电子设备,提供显示图像的显示单元和透镜单元,透镜单元面对显示单元的显示表面侧,并且选择性改变从显示单元发射的光线通过透镜单元的状态。透镜单元包括第一基板、第二基板、结构元件和取向膜。结构元件在第一和第二基板之间提供预定的间隙,并且提供给第一和第二基板的至少一个。取向膜形成在第一和第二基板的每一个上,并且经受摩擦工艺。结构元件在形成取向膜后且在执行摩擦工艺之前或之后形成。
根据本发明的实施例,可制造用于希望具有大单元间隙的单元的高间隔物。
附图说明
图1示出了包括液晶透镜面板的显示装置的结构;
图2示出了液晶透镜面板的结构;
图3A和3B示出了间隔物的尺寸;
图4示出了制造间隔物的方法;
图5示出了制造间隔物的方法;
图6示出了制造间隔物的方法;
图7示出了制造间隔物的方法;
图8示出了制造间隔物的方法;
图9示出了制造间隔物的方法;
图10示出了制造间隔物的方法;
图11示出了制造间隔物的方法;
图12示出了制造间隔物的方法;
图13示出了制造间隔物的方法;以及
图14示出了显示装置的示例。
具体实施方式
现在,将参考附图描述本发明的实施例。
液晶透镜的结构
下面将描述本发明,其可应用于液晶透镜。因此,本发明应用于液晶透镜的情况将作为示例说明。首先,将描述液晶透镜。液晶透镜例如用于在不用专用眼镜的情况下通过允许观看者观看对于观看者左眼和右眼的视差图像而实现立体视觉。
在不用专用眼镜的情况下可观看的立体显示器例如可应用于电视机或便携式电子设备的显示器,便携式电子设备例如为智能电话、移动电话、便携式游戏装置或笔记本计算机。
在不用专用眼镜的情况下可观看的立体显示器可通过结合诸如液晶显示器的二维显示装置和提供三维显示的光学装置而实现。光学装置设置在二维显示装置的屏幕上,并且在多个观看方向偏转从二维显示装置发射的显示图像光。
液晶透镜可包括在转换类型的透镜阵列元件中。液晶透镜阵列元件能在其中提供透镜效应的状态和其中不提供透镜效应的状态之间电转换。因此,当液晶透镜阵列元件提供在二维显示装置的屏幕上时,显示模式可在两个显示模式之间转换,该两个显示模式是其中不提供透镜效应的二维显示模式和其中提供透镜效应的三维显示模式。
图1示意性地示出了其中上述液晶透镜设置在液晶显示器上的结构。液晶透镜面板11堆叠在液晶显示器(LCD)13之上,在液晶透镜面板11与液晶显示器(LCD)13之间插设有光学弹性体12。尽管LCD在下面的描述中作为显示装置的示例进行说明,但是可替代地采用其它类型的显示装置,例如,有机电致发光(EL)面板。
尽管没有示出LCD13的详细结构,但是LCD13构造为使透明油状液晶组成物(液晶材料)提供在两个透明基板之间,并且在基板的周边通过密封剂密封,从而可防止液晶材料的泄漏。两个基板包括设置在前侧的滤色器基板(相对基板14)和设置在后侧的阵列基板15。阵列基板15在面对液晶的表面上具有诸如TFT的有源元件的阵列和形成子像素的电极。
LCD13包括一对偏光板(偏振滤光板)16,其设置在二者之间密封有液晶的前透明基板和后透明基板的外侧上。在LCD13为透射式LCD的情况下,从光源(即,在后侧提供的背光,未示出)发射的光依次通过偏光板16之一、阵列基板15、子像素的透明电极、取向膜、液晶、另一个取向膜、公用透明电极、相对基板14(滤色器基板)和偏光板16的另一个。
液晶透镜面板11堆叠在具有上述结构的LCD13之上,在液晶透镜面板11与LCD13之间插设有光学弹性体12。因此,通过偏光板16的另一个的光通过光学弹性体12,并且到达液晶透镜面板11。已经通过液晶透镜面板11的光到达观看者的眼睛。包括具有上述结构的液晶透镜面板11的显示装置例如可用作裸眼3D显示器。
尽管图1中液晶透镜面板11设置在LCD13的上侧(观看者侧),但是液晶透镜面板11可替代地设置在LCD13的下侧(与观看者侧相反的一侧)。在液晶透镜面板11设置在LCD13的下侧的情况下,显示装置的视角可被控制,并且在诸如配线区域的挡光区域中的光可被收集,以提供高亮度面板。
液晶透镜面板11的结构
图2是液晶透镜面板11的截面图。液晶透镜面板11根据其显示模式控制屏幕的每一个区域的透镜效应,因此选择性改变其中来自LCD13的光线通过其的状态。图2所示的液晶透镜面板11为示例,并且液晶透镜面板11的结构、材料等可适当改变。图2所示之外的结构、材料等将在下面参考图2之外的附图进行描述。首先,说明图2所示的液晶透镜面板11的结构。
液晶透镜面板11包括彼此面对的第一基板24和第二基板27,其间提供有间隙d,并且还包括设置在第一基板24和第二基板27之间的液晶层21。由玻璃材料或树脂材料制造的间隔物22提供在取向膜25和28之间,以使第一基板24和第二基板27之间的间隙d均匀。第一基板24和第二基板27是透明基板,例如,由玻璃材料或树脂材料制造。
当间隔物22提供在液晶层21中时,由玻璃材料或树脂材料制造的间隔物22,可如上所述分散。作为选择,间隔物22可形成为壁状(wall shape)或柱状的光学间隔物。
第一电极组26形成在第一基板24面对第二基板27的表面上。第一电极组26包括多个透明电极,其延伸在第一方向上(图2中的X轴方向)且以其间的间隔平行地设置在其宽度方向(图2中的Y轴方向)上。取向膜25形成在第一基板24之上,取向膜25与第一基板24之间插设有第一电极组26。
第二电极组29形成在第二基板27面对第一基板24的表面上。第二电极组29包括多个透明电极,其延伸在与第一方向不同的第二方向(图2中的Y轴方向)上,且以其间的间隔平行地设置在其宽度方向(图2中的X轴方向)上。取向膜28形成在第二基板27之上,其间插设有第二电极组29。
液晶层21包括液晶材料23,并且根据第一电极组26和第二电极组29之间施加的电压通过改变液晶材料23的取向方向而控制透镜效应。液晶材料23具有折射系数各向异性,并且具有例如折射系数椭圆体结构,从而对于通过液晶材料23的光线的折射系数在长轴方向和短轴方向之间不同。
尽管在该示例中第一电极组26和第二电极组29都进行了图案化,但是该结构可替代地为仅第一电极组26和第二电极组29之一图案化。
在此情况下,考虑到例如静电,形成为固态电极(solid electrode)的电极组之一设置在观看者侧。另一电极组被图案化,以形成诸如ITO电极的透明电极。例如,形成条状图案,其中线和间隔交替地设置在一定的方向上。在电极形成为条状图案的情况下,折射系数分布形成在电极之间的电场中,从而可提供透镜功能。电极延伸在垂直于透镜的横截面的X方向的Y方向上。本发明也可应用于其中液晶透镜面板11具有上述结构的情况。
间隔物的高度
液晶透镜面板11和LCD13彼此的类似之处在于:液晶材料23插设在一对基板之间。LCD13的基板之间的距离(单元间隙)为约2至4μm。预期液晶透镜面板11的基板之间的单元间隙为10μm或更大。间隔物提供在液晶透镜面板11和LCD13中,以提供上述的单元间隙。尽管没有示出LCD13中提供的间隔物,但是图2中示出了液晶透镜面板11中提供的间隔物22。这里,间隔物22将作为示例进行说明。
图2所示的间隔物22例如为分散的间隔物。尽管间隔物22在侧视图中具有圆形形状,但是间隔物22的三维形状是球形的。当间隔物22为球形时,间隔物22的垂直长度和水平长度等于间隔物22的直径,并且垂直长度和水平长度的比为1。通过增加间隔物22的垂直长度,即通过增加球形间隔物22的直径增加单元间隙。结果,增加了间隔物22的尺寸。在分散很大的间隔物22时,存在液晶透镜面板11的特性由于间隔物22而变坏的可能性。在液晶透镜包括在立体显示装置中的情况下,液晶透镜的特性的变坏例如会导致串扰。
当采用球形的间隔物22时,单元间隙形成为这样的状态,仅球形间隔物22的上部和下部与基板接触。在此情况下,接触面积是小的,并且存在难以增加单元强度的可能性。另外,因为间隔物22是分散的,所以难以控制间隔物22的设置,并且难以均匀设置间隔物22。当间隔物22为非均匀设置时,存在光学特性下降的可能性。
因此,难以利用分散的间隔物形成大的单元间隙。换言之,图2所示的球形间隔物22不适合于其中单元间隙相对很大的情况。从而,间隔物22例如可形成柱形形状。柱形形状可为诸如矩形柱形状的多角形柱形状或者圆柱形形状。
图3A和3B示出了具有圆柱形形状的间隔物22的尺寸和设置。图3A示出了当液晶透镜面板11从上面(图2中的Z轴方向上)看时间隔物22的尺寸和设置,而图3B示出了当液晶透镜面板11从侧面(图2中的Y轴或X轴方向)看时间隔物22的尺寸和设置。
如图3A所示,当从上面看时,间隔物22形成为具有直径L的圆形。如图3B所示,当从侧面看时,间隔物22形成为具有高度H的柱形形状。换言之,在图3A和3B所示的示例中,每个间隔物22具有圆柱形形状。尽管如上所述该形状例如可替代地为多角形柱形状,但是这里将以具有圆柱形形状的间隔物为例进行说明。
如图3A所示,圆柱间隔物22可线性地设置在垂直和水平方向上。在间隔物22线性地设置的情况下,间隔物22可设置为其间具有不变间隔或其间具有不同的间隔。尽管没有示出,但是取代线性设置间隔物22,间隔物22例如可设置为Z字形图案。
尽管间隔物22可如图3所示设置为其间具有一定的间隔,但是可替代地形成连续的壁状间隔物。在形成壁状间隔物的情况下,壁状间隔物优选形成为使液晶透镜面板11的特性不因其影响而劣化。尽管从可靠地形成单元间隙和保证足够的强度的观点出发优选提供大量的间隔物22,但是存在在设置间隔物22的区域中产生诸如变暗(darkening)的不利效果的可能性。从这一点看,间隔物22的数量优选是少的。
尽管足够的强度可通过形成壁状间隔物而保证,但是存在发生不利效果的高度可能性。因此,尽管可形成壁状间隔物,但是看作更加优选的圆柱间隔物22这里将作为示例进行描述。足够量的圆柱间隔物22以适当的方式设置,从而可提供足够的强度,并且可以可靠地保持单元间隙。从上述观点看,存在液晶透镜面板11的特性在每个间隔物22的直径L很大时变坏的可能性。因此,直径L优选是小的。
如上所述,液晶透镜面板11中的单元间隙希望大于LCD13中的单元间隙。如图3B所示,间隔物22的高度H实质上等于单元间隙。
如上所述,间隔物22的直径L优选很小,并且间隔物22的高度H希望在液晶透镜面板11中相对地大。尽管通过采用本发明可制造具有小直径L和大高度H的间隔物22,这将在下面描述,但是通过根据现有技术的方法难以制造这样的间隔物22。现在将描述根据现有技术的制造间隔物22的方法,以阐明与根据本发明的方法的区别。
根据现有技术制造间隔物的方法
图4示出了根据现有技术制造液晶透镜面板11的步骤。在步骤S1和S2中形成下层。在制造具有图2所示结构的液晶透镜面板11的情况下,下层通过在由玻璃材料等制造的第一基板24和第二基板27的每一个上形成具有一定图案的诸如铟锡氧化物(ITO)的透明导电膜而形成。因此,形成第一电极组26和第二电极组29。
参见图4,将描述第一基板24和在第一基板24之上形成的间隔物。有关第二基板27的制造步骤的附图和说明将适当省略。
在步骤S3中,形成间隔物22。间隔物22例如采用丙烯酸光致抗蚀剂等通过光刻形成。间隔物22可替代地由树脂等形成。在步骤S4中,形成取向膜25。在步骤S5中,在形成间隔物22和取向膜25后执行摩擦。尽管没有示出,但是取向膜28形成在第二基板27之上。在步骤S6中,执行用于密封液晶材料23的密封构件的形成、第一基板24和第二基板27的堆叠(按压(pressing))以及玻璃蚀刻。另外,执行划片以及将液晶注入到堆叠状态的第一基板24和第二基板27之间的空间中以及密封该液晶的完成工艺。通过上述步骤制造液晶透镜面板11。
液晶透镜面板11可替代地通过图5所示的步骤制造。参见图5,在步骤S11和S12中,形成第一基板24,并且间隔物22形成在第一基板24上。在此情况下,间隔物22例如通过压印、喷砂(sandblasting)或光刻形成。随后,在步骤S13中,形成第一电极组26。
在步骤S14中,形成取向膜25。随后,与步骤S5和S6类似,在步骤S15中执行摩擦,在步骤S16中执行液晶注入和其它的工艺。
在液晶透镜面板11通过上述步骤制造的情况下,难以形成具有小直径L和大高度H的间隔物22。例如,当间隔物22在步骤S3或S12中通过印刷形成时,可能难以施加足够量的材料以形成高间隔物22。
因此,当间隔物22通过印刷等形成时,可能难以形成具有高度H的间隔物22,高度H对应于所希望的单元间隙。如果间隔物22通过印刷等形成,则存在形成其中间隔物22的高度不够的缺陷产品的可能性。因此,制造方法优选不包括通过印刷等形成间隔物22的步骤。
在形成间隔物22后形成取向膜的情况下,在形成相对高的间隔物22后,例如通过印刷形成取向膜。然而,在此情况下,可能由于高间隔物而难以施加用于形成取向膜的板。因此,可能难以形成取向膜。甚至在可施加用于形成取向膜的板时,也存在间隔物受到板的施压而变得分离的可能性。
另外,在间隔物22具有大高度H的情况下,当在步骤S5或S15中执行摩擦时,可能难以充分地摩擦间隔物周围的区域,并且容易发生取向失败。在间隔物22具有大高度H的情况下,直径L相对于高度H是小的。因此,粘合区域是小的,并且存在例如由于间隔物22在摩擦工艺中分离而使得产率降低的风险。
因此,在形成具有大高度H的间隔物22的情况下,如果在形成间隔物22后执行摩擦,则存在难以适当执行摩擦工艺或者适当形成间隔物22的风险。因此,不优选在形成间隔物22后执行摩擦。
此外,正如在步骤S1至S3中,在第一电极组26形成在第一基板24上后形成间隔物22时,因为由有机树脂制造的间隔物22对第一电极组26的粘合力很低,所以存在可靠性、产率和工艺余量受到影响的高度可能性。因此,间隔物22不优选形成为使间隔物22与第一电极组26直接接触。
由于上面描述的原因,难以通过根据现有技术的制造步骤形成具有大高度的间隔物22,如上面参考图4和5所描述。换言之,在要形成相对大单元间隙的情况下,难以通过根据现有技术的制造步骤形成具有足够高度和强度的间隔物22。因此,液晶透镜面板11通过利用下面描述的步骤形成具有大高度和高强度的间隔物22而被制造。
第一实施例
图6是用于说明第一实施例的示意图,并且示出了制造步骤,该制造步骤适合于形成被期望具有大高度的间隔物22且制造例如包括这样的间隔物22的液晶透镜面板11。
在步骤S51中,形成第一基板24。在步骤S52中,第一电极组26形成在第一基板24上。与上述的步骤S1和S2类似,第一电极组26通过溅射以预定的图案形成诸如铟锡氧化物(ITO)膜的透明导电膜而形成在由玻璃材料等制造的第一基板24上。
尽管没有示出,但是也形成第二基板27,并且第二电极组29形成在第二基板27上。在要形成例如滤色器的情况下,滤色器在步骤S52中与电极一起形成。
在步骤S53中,取向膜25形成在第一电极组26上。取向膜25由耐碱材料制造。在步骤S54中,执行摩擦。与步骤S4和S5类似,在步骤S53和S54中,采用其中诸如聚酰亚胺的高聚合物用布在一个方向上摩擦(scrub)的摩擦方法或者诸如利用SiO的倾斜沉积方法。
在摩擦工艺后,间隔物22在步骤S55中形成在取向膜25上。该步骤中形成的间隔物22是上面参考图3描述的间隔物22,其每一个具有直径L和高度H且设置在预定的位置。间隔物22例如采用光致抗蚀剂或液体抗蚀剂等通过光刻形成。
在间隔物22由丙烯酸光致抗蚀剂制造的情况下,取向膜25优选由耐碱材料制造,如上所述。在采用光致抗蚀剂的情况下,常常采用碱性显影剂作为光致抗蚀剂的显影剂。因此,取向膜25优选为耐碱的。
然而,当显影剂中的碱浓度很低时,可形成不耐碱的取向膜。不耐碱的取向膜也可在采用诸如溶剂显影的抗蚀剂方法时形成。因此,本发明的范围不限于其中取向膜为耐碱的情况,而是包括其中取向膜不是耐碱的情况。
在形成间隔物22后,在步骤S56中,执行用于密封液晶的密封构件的形成、第一基板24和第二基板27的堆叠(按压)以及玻璃蚀刻。另外,执行划片和将液晶材料23注入堆叠状态的第一基板24和第二基板27之间的空间且密封液晶的完成工艺。在采用液晶滴下(ODF)方法用液晶材料23填充第一基板24和第二基板27之间的空间情况下,在滴下液晶材料23的滴后,第一基板24和第二基板27结合在一起。通过上述的步骤制造液晶透镜面板11。
根据图6所示的制造步骤,间隔物22在取向膜25被形成且经受摩擦后形成。在摩擦工艺中,取向膜25可用布在一个方向上摩擦,以在取向膜25上形成条纹(streak),从而取向膜25提供取向功能。在该类型的摩擦工艺中,存在间隔物22在摩擦工艺中被擦掉的可能性。然而,当间隔物22在摩擦工艺后形成时,间隔物22可防止在摩擦工艺中被损坏。摩擦工艺可替代地例如通过离子束取向方法形成。
在上述的步骤中形成间隔物22时,间隔物22的高度H可设定到足够的高度。另外,例如,当间隔物22形成圆柱形形状时,甚至减小直径L时,也可形成具有足够高度H的间隔物22。
与分散的间隔物不同,间隔物22可设置在预定的位置,并且均匀地(规则地)设置在液晶层中。
结果,可获得有利的光学特性。例如,当如图1所示诸如液晶透镜面板11的光学装置堆叠在诸如LCD13的显示装置上时,布置有液晶透镜面板11的间隔物22的位置可被控制。从而,可提供具有有利光学特性的立体显示装置。
例如,当上述的制造步骤用于制造液晶透镜面板11时,间隔物22可形成在透镜的诸如中心或边缘的区域中,其中对光学特性的影响是小的。当改善光学特性时,可减少串扰。另外,例如,间隔物22可通过设置间隔物22在遮光构件优选设置的位置而用作遮光构件。
另外,在形成取向膜25后形成间隔物22时,因为取向膜25通常由高聚合物诸如聚酰亚胺制造,所以取向膜25对间隔物22的粘合力可提高。当提高粘合力时,可防止间隔物22在制造工艺中的显影、冲洗、热压(hot-pressing)等期间倒下(fall down)。尽管参考图3如上所述的具有圆柱形状(该圆柱形状相对于直径L具有大高度H)的间隔物22容易倒下,但是通过增加粘合力而可减小间隔物22倒下的风险。
第二实施例
接下来,将描述第二实施例。图7是用于说明第二实施例的示意图,并且示出了制造步骤,该制造步骤适合于形成期望具有大高度的间隔物22以及制造例如包括这样的间隔物22的液晶透镜面板11。
与步骤S51至S53类似,在步骤S71至S73中,形成第一基板24、第一电极组26和取向膜25。在形成取向膜25后,在步骤S74中形成间隔物22。还是在此情况下,与上面参考图6描述的制造步骤类似,在形成取向膜25后形成间隔物22。因此,与上述情况类似,增加了间隔物22与其下层的粘合力。
与上述的步骤S55类似,间隔物22例如采用光致抗蚀剂或液体抗蚀剂等通过光刻形成。在形成间隔物22后,在步骤S75中执行摩擦工艺。在此情况下,因为在形成间隔物22后执行摩擦工艺,所以如上面参考图4和5所述,可能难以充分摩擦间隔物22周围的区域且可能发生取向失败。另外,因为粘合区域是小的,所以存在例如由于间隔物22分离而降低产率的风险。然而,因为在形成取向膜25后形成间隔物22,可提高间隔物22对下层的粘合力。因此,可降低上述的风险。
例如,当通过诸如离子束取向方法的取向方法执行摩擦工艺时,甚至在其上呈现结构元件时,也可通过其处理取向膜,甚至在形成间隔物22后执行摩擦工艺时,也可防止间隔物22的分离。在离子束取向方法中,取向膜在倾斜方向上被照射从离子源发射的离子,从而取向膜提供了取向液晶分子的功能。
甚至在形成间隔物22后执行摩擦工艺时,如果摩擦工艺不涉及摩擦等,也可形成具有大高度的间隔物22。
在前面的描述中,用于在第一基板24上形成间隔物22的制造步骤参考图6和7进行了描述,并且省略了有关第二基板27的说明。包括关于第二基板27的步骤的制造步骤现在参考图8进行描述。
在步骤S101至S104中,形成第一基板24,第一电极组26形成在第一基板24上,并且取向膜25形成在第一电极组26上。然后,取向膜25经受摩擦。随后,在步骤S105中,形成间隔物22。这些工艺类似于上面参考图6所说明的那些。因此,间隔物22形成在第一基板24上。
在步骤S111至S114中,形成第二基板27,第二电极组29形成在第二基板27上,并且取向膜28形成在第二电极组29上。然后,取向膜28经受摩擦。因此,为第二基板27执行与第一基板24类似的工艺,直到完成摩擦工艺。
因此,尽管关于第一基板24的步骤和关于第二基板27的步骤分开示出在图8中,但是第一基板24和第二基板27可一起经受相同的步骤,直到完成摩擦工艺。例如,基板可在相同的制造线上经受上述步骤,直到摩擦工艺完成,然后分成形成间隔物22的制造线和不形成间隔物的制造线。然后,执行堆叠基板在一起的工艺。
如图8所示,具有间隔物22形成在其上方的第一基板24和没有间隔物22的第二基板27在步骤S121中堆叠在一起。尽管没有详细示出,但是步骤S121对应于步骤S56,并且执行密封工艺、液晶注入工艺等,从而完成液晶透镜面板11。
如上所述,液晶透镜面板11可通过在将堆叠在一起的两个基板之一上方形成间隔物22以及在另一个基板上方不形成间隔物22而制造。在此情况下,间隔物22形成为如上面参考图6所描述。因此,可形成用于在基板之间形成所希望间隙的间隔物22。
图8所示的制造步骤对应于图6所示的制造步骤。现在描述的图9所示的制造步骤对应于图7所示的制造步骤。
在步骤S151至S153中,形成第一基板24,第一电极组26形成在第一基板24上,并且取向膜25形成在第一电极组26上。随后,在步骤S154中,间隔物22形成在取向膜25上。其后,在步骤S155中,通过诸如离子束取向法的取向方法执行摩擦,其不影响间隔物22。这些工艺与上面参考图7说明的类似。因此,间隔物22形成在第一基板24之上。
在步骤S161至S164中,形成第二基板27,第二电极组29形成在第二基板27上,并且取向膜28形成在第二电极组29上。然后,取向膜28经受摩擦。在步骤S164中,摩擦可通过离子束取向法或在一个方向上摩擦取向膜28而进行。
有关第二基板27的工艺,即,在步骤S161至S164中执行的工艺,可通过上面参考图4或5说明的步骤实现。因此,通过采用现有的设备可执行该工艺,并且可降低制造成本。在第二基板27与第一基板24类似通过离子束取向法经受摩擦的情况下,步骤S151至S153和S155中执行的工艺与步骤S161至S164中执行的相同。因此,第一基板24和第二基板27可一起经受相同的步骤。
如图9所示,具有间隔物22形成在其上方的第一基板24和没有间隔物22的第二基板27在步骤S171中堆叠在一起。尽管没有详细示出,但是步骤S171对应于步骤S76,并且执行密封工艺、液晶注入工艺等,从而完成液晶透镜面板11。
如上所述,液晶透镜面板11可通过在将堆叠在一起的两个基板之一上方形成间隔物22以及在另一个基板上方不形成间隔物22而制造。在此情况下,间隔物22形成为如上面参考图7所描述。因此,希望的间隙可形成在基板之间。
尽管间隔物22形成在第一基板24之上的情况上面参考图6至9进行了描述,但是间隔物22当然可替代地形成在第二基板27之上。
第三实施例
在上面参考图6至9描述的示例中,间隔物22形成在将堆叠在一起的第一基板24和第二基板27之一上方。现在将描述这样的情况,其中具有希望高度的间隔物22通过在将堆叠在一起的第一基板24和第二基板27二者之上形成间隔物而形成。
图10示出了在相同的步骤中用于在第一基板24和第二基板27二者之上形成间隔物的制造方法。关于第一基板24的步骤S201至S205与图8中的步骤S101至S105或图6中的步骤S51至S55相同,并且因此省略其说明。这里,在下面将详细描述的步骤S205中形成的间隔物22-1的高度小于高度H。
关于第二基板27,在步骤S211至S215中,形成第二基板27、第二电极组29和取向膜28,执行摩擦工艺,并且形成间隔物22-2。与间隔物22-1类似,间隔物22-2的高度小于高度H。
其上方形成间隔物22-1的第一基板24和其上方形成间隔物22-2的第二基板27在步骤S221中堆叠在一起。尽管没有示出,但是在步骤S221中,进行用于密封液晶的密封构件的形成、第一基板24和第二基板27的堆叠(按压)以及玻璃蚀刻。另外,执行划片以及将液晶注入到堆叠状态的第一基板24和第二基板27之间的空间中以及密封该液晶的完成工艺。通过上述步骤制造液晶透镜面板11。
参见图11,将进一步说明间隔物22-1和间隔物22-2。间隔物22-1形成为具有高度H1和直径L1的圆柱形形状。类似地,间隔物22-2形成为具有高度H2和直径L2的圆柱形形状。
为了用间隔物22-1和22-2形成具有高度H的单元间隙,间隔物22-1的高度H1和间隔物22-2的高度H2设定为其总和等于H。换言之,高度H1和H2设定为满足下面的等式:
高度H=高度H1+高度H2
当高度H等于高度H1和H2之和时,高度H1和H2可小于高度H。当高度H1和H2小于高度H时,可消除或至少减少由于高度H引起的问题的发生。
间隔物22-1的高度H1和间隔物22-2的高度H2可彼此相等,就是说,等于高度H的一半。作为选择,高度H1和H2之一可大于另一个。
在图11中,间隔物22-1的直径为L1,并且间隔物22-2的直径为L2。在图11所示的示例中,直径L1大于直径L2。间隔物22-1和22-2可替代地具有相同的直径。
在间隔物22-1和22-2具有相同直径的情况下,希望将间隔物22-1和22-2定位成在步骤S221(图10)中将基板堆叠在一起时间隔物22-1和22-2彼此接触而不彼此移位。因此,希望精确定位间隔物22-1和22-2。如果间隔物22-1和22-2彼此移位,则减小了其中间隔物22-1和22-2彼此接触的面积,这导致所制造的液晶透镜面板11可靠性的降低。
从而,如图11所示,间隔物22-1的直径L1设定为大于间隔物22-2的直径L2。在此情况下,如图11的右侧所示,即使基板堆叠在一起时间隔物22-2的中心与间隔物22-1的中心没有对准,间隔物22-2接触间隔物22-1的整个部分可与间隔物22-1接触。
换言之,甚至在间隔物22-2与间隔物22-1略微移位时,基板也可堆叠在一起,从而间隔物22-2与间隔物22-1完全接触。因此,甚至在堆叠基板在一起的工艺中定位精度不很高时,也可制造高可靠性的液晶透镜面板11。
在如上面参考图10所述通过形成具有高度H1的间隔物22-1和具有高度H2的间隔物22-2制造液晶透镜面板11的情况下,间隔物22-1和间隔物22-2的任何一个或二者可通过根据现有技术的制造步骤形成。例如,尽管摩擦在步骤S204中执行且间隔物22-1形成在步骤S205中,但是这些步骤可以以相反的顺序执行。具体而言,间隔物22-1可形成在步骤S204中,并且摩擦可执行在步骤S205中。该情况将参考图12描述。
第四实施例
图12示出了以不同的步骤在第一基板24和第二基板27之上形成间隔物的制造方法。关于第一基板24的步骤S251至S255与图8中的步骤S101至S105或者图6中的步骤S51至S55相同,并且因此省略其说明。这里,下面详细描述的步骤S255中形成的间隔物22-3的高度小于高度H。
关于第二基板27,在步骤S261和S262中,形成第二基板27和第二电极组29。随后,间隔物22-4形成在第二电极组29上。与间隔物22-3类似,间隔物22-4的高度小于高度H。在形成间隔物22-4后,在步骤S264中形成取向膜28,并且在步骤S265中使取向膜28经受摩擦。
步骤S261至S265中第二基板27所经受的工艺可类似于上面参考图4描述的步骤S1至S5中执行的工艺而进行。就是说,尽管图4示出了根据现有技术的制造步骤,但是在间隔物22由两组间隔物22-3和22-4形成的情况下,间隔物22-3和间隔物22-4的任何一个(在此情况下的间隔物22-4)可通过根据现有技术的制造步骤形成。因为间隔物22-4可采用现有设备形成,所以可降低设备成本。
间隔物22-4的高度小于间隔物22-3的高度。甚至在具有较小高度的间隔物22-4通过根据现有技术的制造步骤形成时,由于间隔物22-4的高度引起的诸如在摩擦工艺中的分离的问题将发生的可能性很低。
其上方形成间隔物22-3的第一基板24和其上方形成间隔物22-4的第二基板27在步骤S271中堆叠在一起。尽管没有示出,但是在步骤S271中,执行密封液晶的密封构件的形成、第一基板24和第二基板27的堆叠(按压)以及玻璃蚀刻。另外,执行划片以及将液晶注入到堆叠状态的第一基板24和第二基板27之间的空间中以及密封该液晶的完成工艺。通过上面的步骤制造了液晶透镜面板11。
参见图13,将进一步说明间隔物22-3和间隔物22-4。间隔物22-3形成为具有高度H3和直径L3的圆柱形形状。类似地,间隔物22-4形成为具有高度H4和直径L4的圆柱形形状。
为了用间隔物22-3和22-4形成具有高度H的单元间隙,间隔物22-3的高度H3和间隔物22-4的高度H4设定为使其和等于H。换言之,高度H3和H4设定为满足下面的等式:
高度H=高度H3+高度H4
当高度H等于高度H3和H4之和时,高度H3和H4可小于高度H。当高度H3和H4小于高度H时,由于高度H引起问题的发生可被消除或被至少减少。
间隔物22-3的高度H3和间隔物22-4的高度H4可彼此相等,就是说,等于高度H的一半。作为选择,高度H3和H4之一可大于另一个。
在图13中,间隔物22-3的直径为L3,并且间隔物22-4的直径为L4。在图13所示的示例中,直径L4大于直径L3。间隔物22-3和22-4可替代地具有相同的直径。然而,如上面参考图11所述,在间隔物22-3和22-4具有相同直径的情况下,优选例如在基板堆叠在一起时精确定位间隔物22-3和22-4。如果定位精度很低,则存在降低液晶透镜面板11可靠性的可能性。
从而,如图13所示,间隔物22-3的直径L3设定为小于间隔物22-4的直径L4。在此情况下,如图13的右侧所示,当基板堆叠在一起时,即使间隔物22-4的中心与间隔物22-3的中心没有对准,间隔物22-3要与间隔物22-4接触的整个部分也可与间隔物22-4接触。
换言之,甚至在间隔物22-3与间隔物22-4略微移位时,基板也可堆叠在一起,从而间隔物22-3与间隔物22-4完全接触。因此,甚至在堆叠基板在一起的工艺中定位精度不是很高时,也可制造高可靠性的液晶透镜面板11。
在图13所示的示例中,间隔物22-3的直径L3小于间隔物22-4的直径L4,并且间隔物22-3的高度H3大于间隔物22-4的高度H4。尽管间隔物22的强度可通过增加间隔物的直径而提高,但是在此情况下,存在由于间隔物22将降低液晶透镜面板11的光学特性的可能性。因此,间隔物22的直径可优选很小。在此情况下,较高的间隔物22,即,在图13所示的示例中的间隔物22-3,形成为比间隔物22-4细。
尽管没有示出,但是间隔物22-3和22-4可替代地形成为使间隔物22-3的直径L3大于间隔物22-4的直径L4,并且间隔物22-3的高度H3大于间隔物22-4的高度H4,如图13所示。在此情况下,具有大直径的间隔物22-3的高度大于具有小直径的间隔物22-4的高度。因此,可提高保持单元间隙的强度。
当间隔物22形成为如上面参考图12所描述时,可以降低诸如分离的问题发生的可能性。如果增加间隔物22的直径,甚至在增加间隔物22的高度时,仍可以减小发生诸如分离的问题的可能性。然而,如上所述,存在由于间隔物22引起液晶透镜面板11的光学特性的劣化的可能性。因此,间隔物22优选形成为使得例如通过减少间隔物22的数量,而不使光学特性劣化。
例如,在包括彼此交叉的两个不同配线层的结构中,为了绝缘的目的,有机绝缘层可插设在彼此交叉的配线之间(层间)。在此情况下,具有一定厚度的有机绝缘层(未示出)形成在有效像素区域中。如果有机绝缘层或者基板之上形成的其它层具有一定的高度,该层可用作间隔物接收者。
尽管间隔物22-4在图12所示的步骤S263中形成,但是当间隔物22-4之下的层(第二基板27和间隔物22-4之间插设的层)具有一定的高度时,间隔物22-4可省略,并且第二基板27上形成的层可用于容放间隔物22-3。
如上所述,在本实施例中,用于在第一基板24和第二基板27之间提供预定间隙的间隔物22(结构元件)形成在第一基板24和第二基板27至少之一之上。间隔物22可在取向膜形成在第一基板24和第二基板27的至少一个上之后形成并且执行摩擦工艺。作为选择,在形成取向膜后形成间隔物22,然后通过离子束取向法执行摩擦工艺。当间隔物22以这样的方式形成时,可形成相对高的间隔物22,所希望的间隙可利用该相对高的间隔物22提供第一基板24和第二基板27之间。
尽管在上述的实施例中形成间隔物22,但是间隔物22仅为示例。实施例也可应用于其中形成间隔物之外的结构元件的情况,只要结构元件形成为在第一基板24和第二基板27之间提供预定的间隙。
所制造的液晶透镜面板的应用
如上所述制造的液晶透镜面板11具有平面面板形状,并且可应用于各种电子设备,例如,数字相机、笔记本个人计算机、移动电话或摄像机。液晶透镜面板11可包括在不同领域中的电子设备的显示装置中,该显示装置基于输入的驱动信号或电子设备产生的驱动信号显示图像或图片。现在将描述包括这样的显示装置的电子设备的示例。电子设备主要包括处理信息的主体和显示输入或从主体输出的信息的显示单元。
图14示出了应用本发明的电视机。电视机包括图片显示屏111,其由前面板112、滤光片玻璃113等形成,并且其包括根据本发明的液晶透镜面板11。例如,3D图像可由包括液晶透镜面板11的图片显示屏111呈现给使用者。
本发明还可应用于笔记本个人计算机。笔记本个人计算机例如包括主体和主体盖板,主体包括输入诸如字符所用的键盘,主体盖板(cover)包括显示图像的显示单元。根据本发明的液晶透镜面板11包括在笔记本个人计算机的显示单元中。例如,3D图像可通过包括液晶透镜面板11的显示单元呈现给使用者。
本发明也可应用于便携式终端装置。便携式终端装置包括上壳体、下壳体、连接单元(例如,铰链单元)、显示器、子显示器、图片灯和相机。根据本发明的液晶透镜面板11包括在便携式终端装置的显示器或子显示器中。例如,3D图像可通过包括液晶透镜面板11的显示器或子显示器呈现给使用者。
本发明也可应用于摄像机。摄像机例如包括主单元、设置在摄像机前侧的摄像镜头、摄像开始/停止开关以及监视器。根据本发明的液晶透镜面板11包括在摄像机的监视器中。例如,3D图像通过包括液晶透镜面板11的监视器呈现给使用者。
在上述的实施例中,液晶透镜面板11描述为示例。液晶透镜面板11描述为示例的原因是希望第一基板24和第二基板27之间在厚度方向上的间隙大于例如LCD13中的间隙。然而,本发明的应用不限于诸如液晶透镜面板11的光学元件。例如,本发明可应用于其中两个基板以其间提供的预定间隙堆叠在一起的情况,而与基板的类型无关。因此,本发明也可应用于例如LCD13。
尽管在上述的实施例中作为示例描述了液晶透镜面板11,但是本发明也可应用于液晶透镜之外的光学元件。例如,本发明也可应用于液体透镜。
如上所述,应用本发明的光学元件可设置在诸如液晶显示器的二维显示装置的屏幕上,以在多个观看方向上通过偏转从二维显示装置发射的显示图像光而提供三维显示器。
本发明的实施例不限于上述的实施例,并且在本发明的范围内的各种修改是可能的。
本发明的结构可为如下。
(1)一种制造方法,包括:
向第一基板和第二基板至少之一提供结构元件,该结构元件在第一基板和第二基板之间提供预定的间隙;
在第一基板和第二基板的每一个上形成取向膜;以及
使第一基板和第二基板的每一个上形成的取向膜经受摩擦工艺,
其中结构元件在形成取向膜后且在执行摩擦工艺之前或之后形成。
(2)根据(1)的制造方法,
其中结构元件在第一基板上的取向膜经受摩擦工艺后形成在第一基板上的取向膜上。
(3)根据(1)的制造方法,
其中结构元件在第一基板上的取向膜经受摩擦工艺前形成在第一基板上的取向膜上。
(4)根据(1)至(3)之一的制造方法,
其中该摩擦工艺通过离子束取向实现。
(5)根据(1)的制造方法,
其中结构元件提供到第一基板和第二基板的每一个。
(6)根据(5)的制造方法,
其中提供给第一基板的结构元件的直径大于提供给第二基板的结构元件的直径。
(7)根据(5)或(6)的制造方法,
其中该第一基板上的取向膜上的结构元件在第一基板上的取向膜经受摩擦工艺后形成,并且
其中第二基板上的取向膜上的结构元件在第二基板上的取向膜经受摩擦工艺前形成。
(8)一种制造设备,其执行:
向第一基板和第二基板至少之一提供结构元件,该结构元件在第一和第二基板之间提供预定的间隙;
在第一和第二基板的每一个上形成取向膜;以及
使第一和第二基板的每一个上形成的取向膜经受摩擦工艺,
其中结构元件在形成取向膜后且在执行摩擦工艺之前或之后形成。
(9)一种光学元件,包括:
第一基板;
第二基板;
结构元件,在第一和第二基板之间提供预定的间隙,并且提供给第一和第二基板的至少一个;以及
取向膜,形成在第一和第二基板的每一个上,且取向膜经受摩擦工艺,
其中结构元件在形成取向膜后且在执行摩擦工艺之前或之后形成。
(10)一种显示装置,包括:
显示单元,显示图像;以及
透镜单元,面对显示单元的显示表面侧,并且选择性地改变从显示单元发射的光线通过透镜单元的状态,
其中透镜单元包括
第一基板,
第二基板,
结构元件,在第一和第二基板之间提供预定的间隙,并且提供给第一和第二基板的至少一个,以及
取向膜,形成在第一和第二基板的每一个上,取向膜经受摩擦工艺,
其中结构元件在形成取向膜后且在执行摩擦工艺之前或之后形成。
(11)一种电子设备,包括:
显示单元,显示图像;以及
透镜单元,面对显示单元的显示表面侧,并且选择性地改变从显示单元发射的光线通过透镜单元的状态,
其中透镜单元包括
第一基板,
第二基板,
结构元件,在第一和第二基板之间提供预定的间隙,并且提供给第一和第二基板的至少一个,以及
取向膜,形成在第一和第二基板的每一个上,取向膜经受摩擦工艺,
其中结构元件在形成取向膜后且在执行摩擦工艺之前或之后形成。
本申请包含2012年3月23日提交日本专利局的日本优先权专利申请JP2012-066691中公开的相关主题事项,其全部内容通过引用结合于此。
本领域的技术人员应当理解的是,在所附权利要求或其等同方案的范围内,根据设计需要和其他因素,可以进行各种修改、结合、部分结合和替换。
Claims (9)
1.一种制造液晶透镜的方法,包括:
提供第一基板和第二基板,其配置于进行图像显示的显示单元的显示表面侧,具有大于或等于10μm的间隙并相对配置;
提供透镜单元,其设置于该第一基板和该第二基板之间,并选择性地改变从显示单元发射的光线的通过状态;
向该第一基板和该第二基板的至少之一提供结构元件,该结构元件在该第一基板和该第二基板之间提供预定的间隙;
在该第一基板和该第二基板的每一个上形成取向膜;以及
使该第一基板和该第二基板的每一个上形成的该取向膜经受摩擦工艺,
其中该结构元件在形成该取向膜后且在执行该摩擦工艺之前形成,
其中该摩擦工艺通过离子束取向进行。
2.根据权利要求1所述的制造液晶透镜的方法,
其中在该第一基板上的该取向膜经受该摩擦工艺前,该结构元件形成在该第一基板上的该取向膜上。
3.根据权利要求1所述的制造液晶透镜的方法,
其中该结构元件提供到该第一基板和该第二基板的每一个。
4.根据权利要求3所述的制造液晶透镜的方法,
其中提供到该第一基板的该结构元件的直径大于提供到该第二基板的该结构元件的直径。
5.根据权利要求3所述的制造液晶透镜的方法,
其中该第一基板上的该取向膜上的该结构元件在该第一基板上的该取向膜经受该摩擦工艺后形成,并且
其中该第二基板上的该取向膜上的该结构元件在该第二基板上的该取向膜经受该摩擦工艺前形成。
6.一种制造液晶透镜的设备,该制造液晶透镜的设备执行:
提供第一基板和第二基板,其配置于进行图像显示的显示单元的显示表面侧,具有大于或等于10μm的间隙并相对配置;
提供透镜单元,其设置于该第一基板和该第二基板之间,并选择性地改变从显示单元发射的光线的通过状态;
结构元件形成工序,向该第一基板和该第二基板的至少之一提供结构元件,该结构元件在该第一基板和该第二基板之间提供预定的间隙;
取向膜形成工序,在该第一基板和该第二基板的每一个上形成取向膜;以及
摩擦工序,使该第一基板和该第二基板的每一个上形成的该取向膜经受摩擦工艺,
其中该结构元件在形成该取向膜后且在执行该摩擦工艺之前形成,
其中该摩擦工艺通过离子束取向进行。
7.一种液晶透镜,包括:
第一基板和第二基板,其配置于进行图像显示的显示单元的显示表面侧,具有大于或等于10μm的间隙并相对配置;
透镜单元,其设置于该第一基板和该第二基板之间,并选择性地改变从显示单元发射的光线的通过状态;
其中该液晶透镜是一种光学元件,其包括:
结构元件,在该第一基板和该第二基板之间提供预定的间隙,并且该结构元件提供到该第一基板和该第二基板的至少之一;以及
取向膜,形成在该第一基板和该第二基板的每一个上,该取向膜经受摩擦工艺,
其中该结构元件在形成该取向膜后且在执行该摩擦工艺之前形成,
其中该摩擦工艺通过离子束取向进行。
8.一种显示装置,包括:
显示单元,显示图像;以及
液晶透镜,其具备第一基板和第二基板,面对该显示单元的显示表面侧相对配置,具有大于或等于10μm的间隙并相对配置;
透镜单元,设置于该第一基板和该第二基板之间,并且选择性地改变从该显示单元发射的光线通过该透镜单元的状态,
其中该透镜单元是一种光学元件,其包括:
结构元件,在该第一基板和该第二基板之间提供预定的间隙,并且该结构元件提供到该第一基板和该第二基板的至少之一,以及
取向膜,形成在该第一基板和该第二基板的每一个上,该取向膜经受摩擦工艺,
其中该结构元件在形成该取向膜后且在执行该摩擦工艺之前形成,
其中该摩擦工艺通过离子束取向进行。
9.一种电子设备,包括:
显示单元,显示图像;以及
液晶透镜,其具备
第一基板和第二基板,面对该显示单元的显示表面侧相对配置,具有大于或等于10μm的间隙并相对配置;
透镜单元,设置于该第一基板和该第二基板之间,并且选择性地改变从该显示单元发射的光线通过该透镜单元的状态,
其中该透镜单元是一种光学元件,其包括:
结构元件,在该第一基板和该第二基板之间提供预定的间隙,并且该结构元件提供到该第一基板和该第二基板的至少之一,以及
取向膜,形成在该第一基板和该第二基板的每一个上,该取向膜经受摩擦工艺,
其中该结构元件在形成该取向膜后且在执行该摩擦工艺之前形成,
其中该摩擦工艺通过离子束取向进行。
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CN108139838B (zh) * | 2015-10-21 | 2021-05-28 | 富士胶片株式会社 | 透明导电膜、透明导电膜的制造方法以及触控传感器 |
JP2019117420A (ja) * | 2019-04-25 | 2019-07-18 | 大日本印刷株式会社 | 合わせガラス、合わせガラスの製造方法 |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
TW200528830A (en) * | 2003-11-25 | 2005-09-01 | Chi Mei Optoelectronics Corp | Liquid crystal display |
CN101419352A (zh) * | 2007-10-22 | 2009-04-29 | 乐金显示有限公司 | 电驱动液晶透镜和利用该透镜的立体显示器件 |
Family Cites Families (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0973092A (ja) * | 1995-06-26 | 1997-03-18 | Nikon Corp | スペーサ及びそのスペーサを用いた光学素子 並びにその製造方法 |
JP3668353B2 (ja) * | 1997-02-24 | 2005-07-06 | シャープ株式会社 | 液晶表示装置およびその製造方法 |
US6613620B2 (en) * | 2000-07-31 | 2003-09-02 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Semiconductor device and method of manufacturing the same |
US6858480B2 (en) * | 2001-01-18 | 2005-02-22 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Method of manufacturing semiconductor device |
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US20100231842A1 (en) * | 2009-03-11 | 2010-09-16 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Liquid Crystal Display Device |
JP2010224097A (ja) * | 2009-03-23 | 2010-10-07 | Seiko Epson Corp | 液晶装置 |
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---|---|---|---|---|
TW200528830A (en) * | 2003-11-25 | 2005-09-01 | Chi Mei Optoelectronics Corp | Liquid crystal display |
CN101419352A (zh) * | 2007-10-22 | 2009-04-29 | 乐金显示有限公司 | 电驱动液晶透镜和利用该透镜的立体显示器件 |
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