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Die vorliegende Erfindung beansprucht die Priorität der Koreanischen Patentanmeldung Nr.
10-2012-0054486 , eingereicht in der Republik von Korea am 22. Mai 2012, die hiermit vollständig durch Bezugnahme aufgenommen ist.
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Die vorliegende Erfindung betrifft ein als ein aktiver Verzögerer wirkendes Panel und betrifft insbesondere ein Panel mit Flüssigkristallen des Polymer-Dispersions-Typs und ein 3-dimensionales stereoskopisches Bildanzeigesystem, das ein als aktiver Verzögerer wirkendes Panel aufweist.
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Herkömmlicherweise kann eine Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung (LCD-Vorrichtung) zwei einander gegenüberliegende Elektroden und eine dazwischen gebildete LC-Schicht aufweisen. LC-Moleküle der LC-Schicht können aufgrund eines elektrischen Feldes angesteuert werden, das mittels Anlegens einer Spannung an zwei Elektroden erzeugt wird. Die LC-Moleküle können Polarisationseigenschaften und optische Anisotropie aufweisen. „Polarisationseigenschaften“ bezeichnet die Änderung einer Ausrichtungsrichtung von LC-Molekülen entsprechend einem elektrischen Feld aufgrund der Ansammlung von Ladungen an beiden Seiten der LC-Moleküle, wenn die LC-Moleküle in dem elektrischen Feld platziert werden. „Optische Anisotropie“ bezeichnet das Ändern eines Weges oder Polarisationszustands von Emissionslicht entsprechend einer Einfallsrichtung oder einem Polarisationszustand von einfallendem Licht aufgrund von feinen, langgestreckten Strukturen der LC-Moleküle und der oben beschriebenen Ausrichtungsrichtung der LC-Moleküle.
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Folglich kann die LC-Schicht einen Durchlässigkeitsunterschied (anders ausgedrückt, unterschiedliche Transmittanz) aufgrund von an zwei Elektroden angelegten Spannungen aufweisen, den Unterschied entsprechend dem jeweiligen Pixel ändern und 2-dimensionale (2D-) Bilder anzeigen.
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Dabei sind infolge der wachsenden Nachfrage nach LCDs, die in der Lage sind, ferner realistische stereoskopische Bilder darzustellen, in jüngster Zeit LCDs entwickelt worden, die 3D-stereoskopische Bilder anzeigen können.
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Herkömmlicherweise können 3D-stereoskopische Bilder basierend auf dem Prinzip des binokularen stereoskopischen Sehens gebildet werden. Folglich sind LCDs vorgeschlagen worden, die stereoskopische Bilder unter Verwendung von dem durch zwei etwa 65 mm voneinander entfernte Augen hervorgerufenen binokularen Unterschied anzeigen können.
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Bilden von 3D-Bildern wird nun genauer beschrieben werden. Linkes Auge und rechtes Auge, die ein Bild einer LCD-Vorrichtung anschauen können, können jeweils zwei unterschiedliche 2D-Bilder sehen. Wenn die zwei 2D-Bilder durch die Netzhaut hindurch dem Gehirn zugeleitet werden, kann das Gehirn die beiden 2D-Bilder präzise zusammenfügen und das Empfinden von räumlicher Tiefe und Wirklichkeitstreue eines ursprünglichen 3D-Bildes erwecken. Dieses Phänomen wird gewöhnlich als Stereoskopie bezeichnet.
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Zum Anzeigen von 3D-stereoskopischen Bildern können 2D-Bildanzeigevorrichtungen, wie beispielsweise LCD-Vorrichtungen, eine stereoskopische Bildanzeigetechnik unter Verwendung von speziellen Brillen, eine stereoskopische Bildanzeigetechnik ohne Brille oder eine holographische Anzeigetechnik verwenden.
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Zusätzlich ist kürzlich eine stereoskopische Bildanzeigevorrichtung unter Verwendung von Polarisationsbrillen und einem aktiven Verzögerer, der als Verschluss dient, der linkes Bild und rechtes Bild ineinander überführen kann, vorgeschlagen worden.
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US 6083575 A beschreibt ein Flüssigkristall-Element des Polymer-Dispersionstyps, das ein ausreichendes Reflexionsvermögen aufweist und das eine Schichtstruktur aufweist, innerhalb derer sich ein Brechungsindex periodisch ändert. Dabei wird eine polymerisierbare Mischung, die einen Bestandteil, der eine photo-dimerisierbare Struktur hat, und niedermolekulare Flüssigkristalle aufweist, zuerst mit Laser-Interferenzlicht behandelt, um eine Polymer-Phasentrennung zu erzielen, und wird dann mit polarisiertem Licht behandelt, um ein Flüssigkristall-Element des Polymer-Dispersionstyps zu erhalten, in dem niedermolekulare Flüssigkristalle ausgerichtet sind.
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US 2005/0146655 A1 beschreibt eine optische AusgleichsVorrichtung mit mindestens einem einfallenden optischen Strahl, der wellenlängenabhängig in mehrere Kanäle von Spektralstreifen unterteilt ist, der de-multiplexter optischer Strahl („demultiplexed optical beam“) genannt wird. Dabei wird eine PDLC verwendet, um ein Mittel zur Verfügung zu stellen, die Effekte der Verstärkung mittels Streuung und Phasenabweichung mit relativ großen und leicht zu erzielenden Phasenverschiebungen zu kombinieren.
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US 6545739 B1 beschreibt ein einstellbares Wellenlängenselektives Filter, das unter anderem eine Schicht aufweist, die aus einem Material mit einem Brechungsindex, der sich mit dem elektrischen Feld ändert, zusammengesetzt ist, wobei dieses Material hergestellt wird, indem Flüssigkristall-Tröpfchen in einem lichtdurchlässigen Medium, wie beispielsweise einem Polymer, verteilt werden. Dabei nehmen die Flüssigkristall-Moleküle in den Tröpfchen, wenn keine Spannung angelegt wird, eine zufällige Orientierung ein, so dass auf einfallendes Licht ein Brechungsindex wirkt, der gleich dem durchschnittlichen Brechungsindex des Flüssigkristall-Materials ist. Wenn eine Spannung angelegt wird, nehmen die Flüssigkristall-Moleküle dieselbe Richtung ein wie das mittels der angelegten Spannung induzierte elektrische Feld, so dass ihr Brechungsindex einen bestimmten Wert annimmt.
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US 6246451 B1 beschreibt eine stereoskopische Bildanzeige-Vorrichtung zum abwechselnden Anzeigen eines stereoskopischen Bildes und eines zweidimensionalen Bildes. Dabei tritt Licht einer Oberflächenbeleuchtung durch ein Lichtbündelungs-Steuerungselement aus in einem Polymer verteilten Flüssigkristallen, das eine Streifenstruktur aufweist, hindurch, wobei Kontrollbereichs-Streifen des Elements in einen nichtstreuenden Zustand gebracht werden, wenn das Streifenbild auf der Anzeigevorrichtung dargestellt wird, und in einen streuenden Zustand gebracht werden, wenn das zweidimensionale Bild auf der Anzeigevorrichtung dargestellt wird.
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US 2012/0147281 A1 beschreibt eine stereoskopische Bildanzeige-Vorrichtung, die unter anderem einen Schalt-Verzögerer aufweist, der gebildet ist, indem Flüssigkristalle zwischen ein Substratpaar, das lichtdurchlässige Elektroden und ausgerichtete Schichten aufweist, eingeschoben werden.
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1 zeigt eine Querschnittansicht einer herkömmlichen stereoskopischen Bildanzeigevorrichtung 1.
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Die herkömmliche stereoskopische Bildanzeigevorrichtung 1 kann allgemein ein LC-Panel 10 mit einer ersten LC-Schicht 22, einem ersten Polarisationsfilter 25 und einem zweiten Polarisationsfilter 30, ein aktives Verzögerungs-Panel 85 und eine Polarisationsbrille 98 aufweisen. Die Polarisationsbrille 98 kann eine Linse 90 und eine Polarisationsschicht 95 darauf aufweisen.
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Im Falle des aktiven Verzögerungs-Panels 85 können eine erste Elektrode 53 und eine zweite Elektrode 73 auf inneren Oberflächen von zwei einander gegenüberliegend angeordneten Glassubstraten 50 und 70 angeordnet sein. Aus einem Polymer, das einen Hochtemperatur-Prozess erforderlich macht, gebildete Ausrichtungsschichten 56 und 76 können auf inneren Oberflächen der ersten Elektrode 53 bzw. der zweiten Elektrode 73 gebildet sein, und eine zweite LC-Schicht 80 kann zwischen der Ausrichtungsschicht 56 und der Ausrichtungsschicht 76 gebildet sein.
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Dementsprechend können in der das die oben beschriebene Bauweise aufweisende aktive Verzögerungs-Panel 85 aufweisenden 3D-Bildanzeigevorrichtung 1 zwei Glassubstrate 15 und 20 zum Bilden des LC-Panels 10 verwendet werden, und zwei weitere Glassubstrate 50 und 70 können zum Herstellen des aktiven Verzögerungs-Panels 85 erforderlich sein, welches die Ausrichtungsschicht 56 und die Ausrichtungsschicht 76 aufweist, die einen Hochtemperatur-Prozess erfordern. Deswegen kann, da das Gewicht und das Volumen der 3D-Bildanzeigevorrichtung 1 zunehmen können, die herkömmliche 3D-Bildanzeigevorrichtung 1 dem jüngsten Trend zu leichten, ultradünnen Anzeigevorrichtungen zuwiderlaufen, die Herstellung von großflächigen 3D-Bildanzeigevorrichtungen ausschließen und die Herstellungskosten verhältnismäßig steigern.
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Dementsprechend betrifft die vorliegende Erfindung ein aktives Verzögerungs-Panel und ein 3-dimensionales Bildanzeigesystem, die ein oder mehrere der Probleme aufgrund der Beschränkungen und Nachteile der bezogenen Technik im Wesentlichen verhindern.
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Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein aktives Verzögerungs-Panel und ein 3D-Bildanzeigesystem bereitzustellen, die einen Niedrigtemperatur-Prozess ermöglichen, der bei einer Temperatur von etwa 100°C oder weniger durchgeführt wird, so dass die Herstellungskosten gesenkt werden können, ohne dabei relativ schwere Glassubstrate zu verwenden.
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Zusätzliche Merkmale und Vorteile der Erfindung werden in der folgenden Beschreibung bekannt gemacht und sind teilweise aus der Beschreibung ersichtlich oder können durch Anwendung der Erfindung erlernt werden. Die Aufgaben und Vorteile der Erfindung können mittels der in der Beschreibung und den sich daraus ergebenden Ansprüchen sowie den angehängten Zeichnungen besonders hervorgehobenen Strukturen realisiert und erreicht werden.
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Zum Erreichen dieser und anderer Vorteile und in Übereinstimmung mit dem Ziel der Erfindung, wie hierin ausgeführt und allgemein beschrieben, werden die Merkmalskombinationen der unabhängigen Patentansprüche bereitgestellt.
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Vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen.
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Es ist zu bemerken, dass beide, die vorgehende allgemeine Beschreibung und die nachstehende detaillierte Beschreibung exemplarisch und erläuternd sind und vorgesehen sind, weitere Erklärungen der Erfindung wie beansprucht bereitzustellen.
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Die begleitenden Zeichnungen, die beigefügt sind, um ein weitergehendes Verständnis der Erfindung zu liefern, und die eingefügt sind in und einen Teil dieser Beschreibung darstellen, illustrieren Ausführungsformen der Erfindung und dienen zusammen mit der Beschreibung, um das Prinzip der Erfindung zu erklären.
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Es zeigen:
- 1 eine Querschnittansicht einer herkömmlichen stereoskopischen Bildanzeigevorrichtung;
- 2A und 2B Querschnittansichten eines aktiven Verzögerungs-Panels gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, wobei ein Spannung-Aus-Zustand bzw. ein Spannung-Ein-Zustand dargestellt sind;
- 3 eine stereoskopische perspektivische Ansicht eines 3-dimensionalen (3D) Bildanzeigesystems, das ein aktives Verzögerungs-Panel gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung aufweist;
- 4 eine schematische Querschnittansicht des das aktive Verzögerungs-Panel aufweisenden 3D-Bildanzeigesystems gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung; und
- 5A bis 5C Querschnittansichten, die entsprechende Prozessabläufe eines Verfahrens zum Herstellen eines aktiven Verzögerungs-Panels gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellen.
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Bezug wird nun im Detail genommen auf die bevorzugten Ausführungsformen, wobei Beispiele derselben in den beigefügten Zeichnungen dargestellt sind.
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Im Folgenden wird der Aufbau eines aktiven Verzögerungs-Panels gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben werden.
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2A und 2B zeigen Querschnittansichten eines aktiven Verzögerungs-Panels 200 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, wobei ein Spannung-Aus-Zustand bzw. ein Spannung-Ein-Zustand dargestellt sind.
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Bezugnehmend auf 2A und 2B kann das aktive Verzögerungs-Panel 200 gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung eine Phasenverschiebungsschicht 280, eine erste Elektrode 215 und eine zweite Elektrode 255, die zwischen einer flexiblen ersten Schicht 210 und einer flexiblen zweiten Schicht 250 angeordnet sind, aufweisen. Die Phasenverschiebungsschicht 280 kann ein Polymer 275 und eine Mehrzahl von feinstverteilten LC-Tröpfchen 278 aufweisen. Die erste Elektrode 215 und die zweite Elektrode 255 können aus einem transparenten leitfähigen Material hergestellt sein. Eine Spannung zum Ändern einer Position (z.B. Ausrichtung) von in den in der Phasenverschiebungsschicht 280 feinstverteilten LC-Tröpfchen 278 enthaltenen LC-Molekülen 279 kann an die erste Elektrode 215 und die zweite Elektrode 255 angelegt werden.
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In diesem Fall kann das Polymer 275 ein Licht-Ausrichtungs-Polymer sein, das in einer bestimmten Richtung ausgerichtet und während der Bestrahlung mit ultraviolettem (UV) in einer Richtung polarisiertem Licht gehärtet werden kann. Die LC-Tröpfchen 278 können LC-Nanopartikel mit einer Größe im Nanobereich aufweisen.
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Dabei können in dem den oben beschriebenen Aufbau aufweisenden aktiven Verzögerungs-Panel 200 die Mehrzahl von LC-Nanopartikeln durch die Ausrichtung des Polymers 275 beeinflusst und in der gleichen Richtung ausgerichtet sein, in der das Polymer 275 angeordnet ist, ohne irgendeine Spannung anzulegen, da das um die in den LC-Tröpfchen 278 enthaltene Mehrzahl von LC-Nanopartikeln angeordnete Polymer 275 in einer Richtung ausgerichtet sein kann und eine Ausrichtungswirkung aufweisen kann.
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In dem die oben beschriebene Bauweise aufweisenden aktiven Verzögerungs-Panel 200 kann im Vergleich zu dem herkömmlichen aktiven Verzögerungs-Panel (siehe Bezugszeichen 85 in 1), das die LC-Schicht (siehe Bezugszeichen 80 in 1) und die Ausrichtungsschichten (siehe Bezugszeichen 56 und 76 in 1) aufweist, eine Ausrichtungsschicht, die unter Verwendung eines Hochtemperatur-Prozesses, der bei einer Temperatur von etwa 200°C oder mehr durchgeführt wird, ausgehärtet wird, weggelassen werden. Das aktive Verzögerungs-Panel 200 kann das Polymer 275, das aufgrund von UV-Licht ausgehärtet und während des Bestrahlens mit in einer Richtung polarisiertem UV-Licht ausgerichtet werden kann, statt der Ausrichtungsschicht aufweisen, so dass der Hochtemperatur-Prozess, der bei einer Temperatur von etwa 200°C oder mehr durchgeführt wird, nicht erforderlich ist.
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Dementsprechend kann, da es nicht notwendig ist, ein Glassubstrat zu verwenden, das bei hohen Temperaturen von etwa 200°C bis etwa 400°C weniger verformt wird, das aktive Verzögerungs-Panel 200 unter Verwendung einer ökonomischen, flexiblen Schicht hergestellt werden.
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Des Weiteren kann, da die LC-Tröpfchen 278 mittels des angrenzend daran angeordneten, mittels Licht ausgerichteten Polymers 275 beeinflusst sind und in einer Richtung ausgerichtet bleiben, die Menge (oder Luminanz) von transmittiertem Licht entsprechend einer durch die erste Elektrode 215 und die zweite Elektrode 255 angelegten Spannung gesteuert werden. Gleichzeitig kann die Ansprechgeschwindigkeit im Vergleich zu dem Fall, in dem die LC-Moleküle 279 ohne Ausrichtung in den LC-Tröpfchen 278 zufällig angeordnet sind, verbessert werden, wenn die Spannung angelegt oder nicht angelegt wird.
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In diesem Fall kann ein Phasenwert A von durch die Phasenverschiebungsschicht 280 hindurchtretendem Licht mittels Veränderns der Dicke der Phasenverschiebungsschicht 280 und eines anisotropen Brechungsindex der LC-Moleküle 279 der LC-Tröpfchen 278 verändert werden. Folglich kann das aktive Verzögerungs-Panel 200 gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung mittels entsprechenden Kontrollierens der Dicke der Phasenverschiebungsschicht 280 und des anisotropen Brechungsindex als ein Phasenplättchen mit einem Phasenwert von etwa A/4 bis etwa λ/2 dienen.
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Dabei können die erste Schicht 210 und die zweite Schicht 250, die Bauteile des aktiven Verzögerungs-Panels 200 gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung sind, aus einem flexiblen Material gebildet sein, beispielsweise aus irgendeinem der folgenden Materialien: Poly-(Ethylennaphthalat) (PEN), Triacetylcellulose (TAC), Polycarbonat (PC), Polymethylmethacrylat (PMMA), Polyethersulfon (PES), Polyimid (PI) und zyklischem Olefin-Copolymer (COC).
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Die erste Schicht 210 und die zweite Schicht 250 können aus einem Material gebildet sein, das eine Verzögerung von etwa 20 nm oder weniger, genauer von etwa 0 nm bis etwa 20 nm, aufweist, was eine Verschiebung der Phase des durch die erste Schicht 210 und die zweite Schicht 250 hindurchtretenden Lichts kaum beeinflussen kann.
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2A und 2B zeigen exemplarisch, dass die erste Elektrode 215 auf einer Innenseitenoberfläche der ersten Schicht 210, die die Phasenverschiebungsschicht 280 kontaktiert, gebildet ist, während die zweite Elektrode 255 auf einer Innenseitenoberfläche der zweiten Schicht 250 gebildet ist, und folglich das aktive Verzögerungs-Panel 200 gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung aufgrund eines vertikalen elektrischen Feldes betrieben wird, das zwischen der ersten Elektrode 215 und der zweiten Elektrode 250, die einander gegenüberliegend angeordnet sind, gebildet wird. Jedoch können die erste Elektrode 215 und die zweite Elektrode 250 abwechselnd auf der Innenseitenoberfläche von jeweils einer der ersten Schicht 210 oder der zweiten Schicht 250 gebildet sein, z.B. können die erste Elektrode 215 und die zweite Elektrode 250 nebeneinander auf der Innenseitenoberfläche der ersten Schicht 210 ausgebildet sein. In diesem Falle können die LC-Moleküle 279 der LC-Tröpfchen 278 aufgrund eines transversalen Feldes betrieben werden.
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3 zeigt eine stereoskopische perspektivische Ansicht eines 3-dimensionalen (3D) Bildanzeigesystems 100, das ein aktives Verzögerungs-Panel 200 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung aufweist, und 4 zeigt eine schematische Querschnittansicht des das aktive Verzögerungs-Panel 200 aufweisenden 3D-Bildanzeigesystems 100 gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
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Das 3D-Bildanzeigesystem 100 gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann allgemein eine LCD 110, die zum Anzeigen von 2D-Bildern eingerichtet ist, ein aktives Verzögerungs-Panel 200, das eine erste Schicht 210, eine zweite Schicht 250, und eine zwischen der ersten Schicht 210 und der zweiten Schicht 250 eingeschobene Phasenverschiebungsschicht 280 aufweist und eingerichtet ist, in Abstimmung mit der Steuerung der LCD 110 betrieben zu werden, und eine Polarisationsbrille 295 aufweisen. Die Polarisationsbrille 295 weist eine Polarisationsschicht 290a und eine Polarisationsschicht 290b auf.
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Die Bauweise des 3D-Bildanzeigesystems 100 gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird nun genauer beschrieben werden.
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Die LCD 110 kann ein LC-Panel 117, ein erstes Polarisationsfilter 125 und ein zweites Polarisationsfilter 130, die an einer Außenseitenoberfläche des LC-Panels 117 angebracht und senkrecht zueinander angeordnet sind, und eine Hintergrund-Beleuchtungseinheit (Backlight Unit BLU) (nicht dargestellt), die auf einer Außenseitenoberfläche des ersten Polarisationsfilters 125 angeordnet ist, aufweisen.
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In diesem Falle kann das LC-Panel 117 ein eine Matrixvorrichtung (nicht dargestellt) aufweisendes Matrixsubstrat 115, ein eine Farbfilterschicht 122 aufweisendes Farbfiltersubstrat 120 und eine zwischen dem Matrixsubstrat 115 und dem Farbfiltersubstrat 120 eingeschobene LC-Schicht 140 aufweisen.
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Gate-Leitungen 116 und Datenleitungen 118 können auf dem Matrixsubstrat 115 einander überkreuzend angeordnet sein und eine Mehrzahl von Pixelbereichen P definieren. Als Schaltvorrichtungen dienende Dünnschichttransistoren (TFTs) können mit den Gate-Leitungen 116 und den Datenleitungen 118 verbunden und jeweils in Pixelbereichen P angeordnet sein. Pixelelektroden 119 können jeweils in dem Pixelbereich P angeordnet und mit Drain-Elektroden der TFTs Tr verbunden sein.
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Schwarze Matrizen 121 können derart auf dem Farbfiltersubstrat 120 angeordnet sein, dass sie Begrenzungen zwischen den jeweiligen Pixelbereichen P entsprechen. Eine Farbfilterschicht 122 kann rote Farbfilterstrukturen (R), grüne Farbfilterstrukturen (G) und blaue Farbfilterstrukturen (B) aufweisen, die den entsprechenden Pixelbereichen P entsprechen und nacheinander wiederholt gebildet sind. Eine gemeinsame Elektrode (nicht dargestellt) kann auf der gesamten Oberfläche des Farbfiltersubstrats 120 derart angeordnet sein, dass sie die Farbfilterschicht 122 bedeckt.
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In dem die oben beschriebene Bauweise aufweisenden LC-Panel 117 können LC-Moleküle der ersten LC-Schicht 140 aufgrund eines vertikalen elektrischen Feldes, das zwischen der Pixelelektrode 119 und der auf den verschiedenen Substraten 115 und 120 angeordneten gemeinsamen Elektrode zum Anzeigen von Farbbildern angeordnet sein.
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Ein erstes Polarisationsfilter 125 und ein zweites Polarisationsfilter 130 können an beiden Außenseitenoberflächen des LC-Panels 117 derart befestigt sein, dass die Transmissionsachsen des ersten Polarisationsfilters 125 und des zweiten Polarisationsfilters 130 senkrecht aufeinander stehen.
Eine BLU (nicht dargestellt) kann auf einer
Außenseitenoberfläche des ersten Polarisationsfilters 125 angeordnet sein.
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In diesem Falle kann, wenn das LC-Panel 117 von der Vorderseite betrachtet wird, die Transmissionsachse des zweiten Polarisationsfilters 130 einen Winkel von etwa 45° mit der Gate-Leitung 116 bilden, die typischerweise parallel zum Erdboden angeordnet ist.
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Die vorliegende Ausführungsform betrifft ein Beispiel, in dem das LC-Panel 117 ein vertikales elektrisches Feld aufgrund der auf dem Matrixsubstrat 115 gebildeten Pixelelektrode 119 und der auf dem Farbfiltersubstrat 120 gebildeten gemeinsamen Elektrode erzeugt. In einer weiteren Ausführungsform kann das LC-Panel 117 jedoch Pixelelektroden und gemeinsame Elektroden aufweisen, die stabförmig abwechselnd zueinander und in einem vorher festgelegten Abstand entfernt voneinander auf dem Matrixsubstrat 115 gebildet sein können.
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Dabei kann das aktive Verzögerungs-Panel 200, das das hervorstechende Merkmal der vorliegenden Erfindung darstellt, an einer Außenseitenoberfläche des zweiten Polarisationsfilters 130 derart befestigt sein, dass es dem den oben beschriebenen Aufbau aufweisenden LC-Panel 117 entspricht.
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Da der Aufbau des aktiven Verzögerungs-Panels 200 unter Bezugnahme auf 2A und 2B ausführlich beschrieben ist, wird eine Beschreibung hiervon weggelassen.
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Dabei kann das aktive Verzögerungs-Panel 200, wenn die Phasenverschiebungsschicht 280 derart angesteuert ist, dass sie eine Phasenverzögerung von etwa λ/2 aufweist, als ein Verschluss dienen, mittels dessen durch das zweite Polarisationsfilter 130 hindurchtretendes Licht in links-linear polarisiertes Licht oder rechts-linear polarisiertes Licht umgewandelt werden kann.
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Das heißt, die Phasenverschiebungsschicht 280, die zwischen der ersten Schicht 210 und der zweiten Schicht 250 eingeschoben ist, kann auf ein vertikales elektrisches Feld reagieren, das mittels der auf Außenseiten der Phasenverschiebungsschicht 280 angeordneten ersten Elektrode 215 und zweiten Elektrode 255 erzeugt wird. Folglich kann, wenn ein Phasenwert von durch die Phasenverschiebungsschicht 280 hindurchtretendem Licht durch das Anlegen des vertikalen elektrischen Felds entsprechend gesteuert wird, durch das zweite Polarisationsfilter 130 hindurchtretendes Licht in einen Zustand der links-linearen Polarisation und einen Zustand der rechts-linearen Polarisation gebracht werden. Ebenso kann, wenn das vertikale elektrische Feld nicht angelegt wird, die Phasenverschiebungsschicht 280 dazu dienen, einfach 2D-Bilder zu übertragen.
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Dementsprechend kann das aktive Verzögerungs-Panel 200 als ein Schalter wirken, der einem Nutzer gestatten kann, selektiv 2D-Bilder oder 3D-Bilder anzuschauen.
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Dabei kann, wenn das aktive Verzögerungs-Panel 200 eingeschaltet ist, das durch das aktive Verzögerungs-Panel 200 hindurchtretende links-linear polarisierte Licht und rechts-linear polarisierte Licht schließlich auf die Polarisationsbrille 295 einfallen. In diesem Falle kann eine erste polarisierende Schicht 290a, die eingerichtet ist, nur links-linear polarisiertes Licht durchzulassen, auf einer Linkes-Auge-Linse 295a der Polarisationsbrille 295 angeordnet sein, und eine zweite polarisierende Schicht 290b, die eingerichtet ist, nur rechts-linear polarisiertes Licht durchzulassen, kann auf einer Rechtes-Auge-Linse 295b davon angeordnet sein. Folglich kann ein in einem ungeradzahligen Rahmen angezeigtes Linkes-Auge-Bild von der LCD 110 auf ein linkes Auge eines Nutzers einfallen, und ein in einem geradzahligen Rahmen angezeigtes Rechtes-Auge-Bild kann von der LCD 110 auf ein rechtes Auge eines Nutzers einfallen, so dass der Nutzer 3D-stereoskopische Bilder anschauen kann.
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Das den oben beschriebenen Aufbau aufweisende 3D-Bildanzeigesystem 100 gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann mit geringem Gewicht und ultradünn ausgeführt sein und zu geringen Kosten hergestellt werden, da das aktive Verzögerungs-Panel 200 unter Verwendung einer Schicht gebildet werden kann.
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Dabei betrifft die vorliegende Ausführungsform ein Beispiel, in dem das aktive Verzögerungs-Panel 200 in ursprünglicher Funktion als ein Bauteil des 3D-Bildanzeigesystems 100 dient und die Phase von Licht ändert. Jedoch kann in einer weiteren Ausführungsform, wenn Polarisationsfilter, deren Transmissionsachsen senkrecht aufeinander stehen, auf einer Außenseitenoberfläche des aktiven Verzögerungs-Panels 200 gebildet sind, die Menge von hindurchtretendem Licht mittels Steuerns des Anlegens/Ausschaltens einer Spannung und der Stärke einer angelegten Spannung angepasst werden. Folglich kann das aktive Verzögerungs-Panel 200 einen Kontrollschalter für die angelegte Spannung aufweisen und als ein intelligentes Fenster (englisch: smart window) dienen, das eingerichtet ist, einem Nutzer die Steuerung der Lichtdurchlässigkeit zu erlauben.
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Im Folgenden wird ein Verfahren zum Herstellen eines aktiven Verzögerungs-Panels, das das hervorragende Merkmal der vorliegenden Erfindung darstellt, beschrieben werden.
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5A bis 5C zeigen Ansichten, die Prozesse eines Verfahrens zum Herstellen eines aktiven Verzögerungs-Panels 200 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellen.
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Zu Beginn kann, wie in 5A dargestellt, ein transparentes leitfähiges Material auf einer ersten Schicht 210 abgeschieden und unter Verwendung eines Maskenprozesses strukturiert werden, wodurch eine erste Elektrode 215 gebildet wird. Die erste Schicht 210 kann aus irgendeinem flexiblen Material, ausgewählt aus der Gruppe aus PET, TAC, PC, PMMA, PES, PI und COC, gebildet werden. Das transparente leitfähige Material kann beispielsweise Indium-Zinnoxid (ITO) oder Indium-Zinkoxid (IZO) sein.
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Als nächstes kann, wie in 5B dargestellt, eine Lösung, die mittels geeigneten Mischens eines Polymers 275, das Licht-Ausrichtungs-Eigenschaften und Licht-Aushärtungs-Eigenschaften aufweist, mit LCs erhalten wird, auf die erste Elektrode 215 zum Bilden einer Polymer-LC-Materialschicht (nicht dargestellt) geschichtet werden. Die Polymer-LC-Materialschicht kann mit linear polarisiertem UV-Licht derart bestrahlt werden, dass das Polymer 275 in einer Richtung bezüglich der Polymer-LC-Materialschicht ausgerichtet und gehärtet wird.
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In diesem Falle kann eine Phasentrennung zwischen dem Polymer 275 und den LCs mittels geeigneten Ansteuerns der Intensität des UV-Lichts und der Beleuchtungszeit auftreten, so dass LC-Tröpfchen 278 in dem Polymer 275 gebildet werden können. Gleichzeitig können die LC-Moleküle 279 durch das in einer Richtung ausgerichtete Polymer 275 beeinflusst und in den LC-Tröpfchen 278 in der gleichen Richtung wie das Polymer 275 ausgerichtet werden.
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Aufgrund des oben beschriebenen Prozesses kann eine Phasenverschiebungsschicht 280, bei der die LC-Tröpfchen 278, die die in einer Richtung ausgerichteten LC-Moleküle 279 aufweisen, in dem Polymer 275 feinstverteilt sind, auf der ersten Elektrode 215 gebildet werden.
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Danach kann, wie in 5C dargestellt, ein transparentes leitfähiges Material auf einer zweiten Schicht 250 zum Bilden einer zweiten Elektrode 255 abgeschieden werden. Die zweite Schicht 250 kann derart über der ersten Schicht 210 angeordnet werden, dass die zweite Elektrode 255 der Phasenverschiebungsschicht 280 zugewandt ist und sich auf dieser befindet, und die zweite Schicht 250 und die erste Schicht 210 können aneinander befestigt werden, wodurch die Herstellung des aktiven Verzögerungs-Panels 200 gemäß der vorliegenden Erfindung abgeschlossen ist.
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Obwohl nicht dargestellt, kann ferner eine Adhäsionsschicht (nicht dargestellt) zwischen der zweiten Elektrode 255 und der Phasenverschiebungsschicht 280 eingeschoben sein.
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Statt der vorher zugeschnittenen ersten Schicht 210 und zweiten Schicht 250 kann die Herstellung des aktiven Verzögerungs-Panels 200 mittels eines Rolle-zu-Rolle-Prozesses unter Verwendung einer Rolle (nicht dargestellt), auf der die erste Schicht 210 aufgewickelt ist, und einer Rolle (nicht dargestellt), auf der die zweite Schicht 250 aufgewickelt ist, und eines nachfolgenden Zuschneidevorgangs durchgeführt werden.
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Dabei betrifft das Verfahren gemäß der vorliegenden Erfindung ein Beispiel, in dem die erste Elektrode 215 auf der ersten Schicht 210 gebildet wird und die zweite Elektrode 255 auf der Innenseitenoberfläche der zweiten Schicht 250 gebildet wird. In einer weiteren Ausführungsform können jedoch die erste Elektrode 215 und die zweite Elektrode 250 abwechselnd (z.B. nebeneinander) auf der ersten Schicht 210 oder auf der zweiten Schicht 250 gebildet werden.
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Das wie oben beschrieben fertiggestellte aktive Verzögerungs-Panel 200 kann anstelle eines Glassubstrats eine flexible Schicht verwenden, da ein Vorgang, der bei einer hohen Temperatur von etwa 200°C oder mehr durchgeführt wird, nicht erforderlich ist. Folglich können Herstellungskosten reduziert werden und die preisliche Wettbewerbsfähigkeit kann zunehmen.
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Des weiteren kann das aktive Verzögerungs-Panel 200 im Gegensatz zu einem herkömmlichen, ein Glassubstrat verwendendes aktives Verzögerungs-Panel mit geringem Gewicht und ultradünn hergestellt werden. Ebenso kann ein 3D-Bildanzeigesystem auch zu geringen Kosten hergestellt werden und dem jüngsten Trend zu leichten, ultradünnen Anzeigevorrichtungen folgen.
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Ein aktives Verzögerungs-Panel gemäß der vorliegenden Erfindung kann ein Polymer aufweisen, das Licht-Ausrichtungs-Eigenschaften und Licht-Aushärtungs-Eigenschaften und feinstverteilte, LC-Nanopartikel aufweisende LC-Tröpfchen aufweist. Folglich kann das aktive Verzögerungs-Panel gemäß der vorliegenden Erfindung unter Verwendung einer Kunststoffschicht gebildet werden, da ein Prozess, der bei einer hohen Temperatur von etwa 200°C oder mehr durchgeführt wird, nicht notwendig ist.
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Dementsprechend kann das aktive Verzögerungs-Panel gemäß der vorliegenden Erfindung im Vergleich zu einem herkömmlichen aktiven Verzögerungs-Panel, für das ein Glassubstrat verwendet wird, mit geringem Gewicht und ultradünn hergestellt werden, wodurch Herstellungskosten gesenkt werden.
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Des Weiteren kann ein 3D-Bildanzeigesystem, das das den oben beschriebenen Aufbau aufweisende aktive Verzögerungs-Panel aufweist, zu geringen Kosten hergestellt werden und dem jüngsten Trend zu ultradünnen Anzeigevorrichtungen mit geringem Gewicht folgen.
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Es ist offensichtlich für den Fachmann, dass verschiedene Modifikationen und Variationen in einer Anzeigevorrichtung der vorliegenden Erfindung vorgenommen werden können, ohne von dem Grundgedanken oder dem Anwendungsbereich der Erfindung abzuweichen. Folglich ist es beabsichtigt, dass die vorliegende Erfindung die Modifikationen und Variationen dieser Erfindung abdeckt, sofern sie sich innerhalb des Anwendungsbereiches der beigefügten Ansprüche und ihren Äquivalenten befinden.
