(57)【要約】  本発明は、表示装置（100）、立体表示装置、およびそれらの応用端末を開示する。表示装置（100）は、表示パネル（110）と、光コリメーションモジュール（120）と、を含む。表示パネル（110）は、RGBピクセルアレイ（114）を含む。RGBピクセルアレイ（114）は、間隔をおいて配置された複数のRGBピクセルを含む。光コリメーションモジュール（120）は、制御電極層（121）、第1の透明基板（123）、液晶層（125）、および第2の透明基板（127）を含む。制御電極層（121）は、RGBピクセル間の間隔内、または表示パネル（110）上であって、かつRGBピクセル間の間隔に対応する位置に配置される。第1の透明基板（123）は、表示パネル（110）上に配置されて、制御電極（121）を覆う。液晶層（125）は、第1の透明基板（123）上に配置される。第2の透明基板（127）は、液晶層（125）上に配置される。
2018503144.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
表示パネルおよび光コリメーションモジュールを含み、前記表示パネルはRGBピクセルアレイを含み、前記RGBピクセルアレイは、間隔をおいて配置された複数のRGBピクセルを含み、前記光コリメーションモジュールは、制御電極層と、第1の透明基板と、液晶層と、第2の透明基板と、を含み、前記制御電極層は、前記RGBピクセル間の前記間隔内、または前記表示パネル上であって、かつ前記RGBピクセル間の前記間隔に対応する位置に配置され、前記第1の透明基板は、前記表示パネル上に配置されて、前記制御電極を覆い、前記液晶層は前記第1の透明基板上に配置され、前記第2の透明基板は前記液晶層上に配置される、表示装置。
【請求項２】
前記表示パネルは、透明ベースプレートと、前記RGBピクセルアレイと、カラーフィルタと、をさらに含み、前記カラーフィルタは、アレイ状に配列された赤色フィルタ、緑色フィルタ、および青色フィルタを含み、前記赤色フィルタと前記緑色フィルタと前記青色フィルタとの間には特定の間隔が存在し、前記制御電極層は、前記赤色フィルタと前記緑色フィルタと前記青色フィルタとの間の前記間隔にわたって配置されている、請求項1に記載の表示装置。
【請求項３】
前記表示パネルは、透明ベースプレートと、前記RGBピクセルアレイと、カラーフィルタと、をさらに含み、前記カラーフィルタは、アレイ状に配列された赤色フィルタ、緑色フィルタ、および青色フィルタを含み、前記赤色フィルタと前記緑色フィルタと前記青色フィルタとの間には特定の間隔が存在し、前記制御電極層は、フィルタ内に埋め込まれ、前記赤色フィルタと前記緑色フィルタと前記青色フィルタとの間の隙間に対応する、請求項1に記載の表示装置。
【請求項４】
前記表示パネルは透明封止層をさらに含み、前記RGBピクセルアレイは、カラー発光ベースプレートであり、前記RGBピクセルは、前記カラー発光ベースプレート上に構成され、かつアレイ状に配列された赤色発光部、緑色発光部、および青色発光部であり、前記透明封止層は、前記赤色発光部、前記緑色発光部、および前記青色発光部の外側を覆い、前記制御電極層は、前記透明封止層上に配置され、前記赤色発光部と前記緑色発光部と前記青色発光部との間の隙間に対応する、請求項1に記載の表示装置。
【請求項５】
前記光コリメーションモジュール内に構成された前記制御電極層、前記第1の透明基板、および前記液晶層は、IPS（In−Plane Switching）特性を有する液晶マイクロレンズアレイを形成し、前記液晶マイクロレンズアレイは、前記制御電極層に印加された制御電圧を用いて前記表示パネルの出射光をコリメートする、請求項1から4のいずれか一項に記載の表示装置。
【請求項６】
前記制御電極は、導電性インクである、請求項1から5のいずれか一項に記載の表示装置。
【請求項７】
前記導電性インクは、透明、半透明、不透明、または黒色である、請求項6に記載の表示装置。
【請求項８】
前記導電性インクの材料は、インジウムスズ酸化物（ITO）、インジウム亜鉛酸化物（IZO）、カーボンナノチューブ（CNT）、またはグラファイトである、請求項6に記載の表示装置。
【請求項９】
前記導電性インクは、インクジェット印刷、ナノコーティング、原子層蒸着、化学気相蒸着、またはプラズマイオンアシスト蒸着の方法で形成される、請求項6から8のいずれか一項に記載の表示装置。
【請求項１０】
請求項1から9のいずれか一項に記載の表示装置と、立体撮像層と、を含み、前記立体撮像層は、前記表示装置の第2の透明基板上に配置され、前記立体撮像層は、前記表示装置のRGBピクセルに対応する位置に別々に配置され、かつ、時分割で変化する印加電界Eに応じて異なる投射方向に、複数のピクセル部によって表示された画像の光を交互に偏向させて、立体画像を表示するように構成された複数の電気光学変調部を含む、立体表示装置。
【請求項１１】
請求項1から9のいずれか一項に記載の表示装置と、立体撮像層と、を含み、前記立体撮像層は少なくとも2つのレンズ層を含み、前記少なくとも2つのレンズ層は、前記表示装置の表示パネルのピクセルアレイに対応する位置に重畳されて配置され、時分割で変化する印加電界に応じて異なる投射方向に、前記ピクセルアレイによって表示される画像の光であって、レンズ構成要素を通過する光を偏向させるように構成される、立体表示装置。
【請求項１２】
請求項1から9のいずれか一項に記載の撮像装置と、請求項10または11に記載の立体撮像装置と、を含む端末。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、表示技術に関し、特に、表示装置、立体表示装置、およびそれらの応用端末に関する。
【背景技術】
【０００２】
現在、業界で広く使用されているLCD（Liquid Crystal Display）ディスプレイとOLED（Organic Light-Emitting Diode）ディスプレイの両方において、赤、緑、および青（RGB）の混合比を調整することにより、複数の異なる色の画像を表示する必要がある。しかし、LCDディスプレイ技術やOELDディスプレイ技術に関わらず、RGBフィルタやRGB発光部から発せられる光に対しては、比較的大きな散乱が生じるということが研究で分かっている。すなわち、光は比較的大きな発散角を有する。図1に示すように、そのような光の散乱はクロストークを引き起こす。特に、液晶ステアリング構造を有する3D表示装置では、このような光の散乱は、相対的に大きな光損失を引き起こし、すなわち、輝度が不十分になる。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００３】
本発明の実施形態は、光散乱を減少させるための表示装置、立体表示装置、およびそれらの応用端末を提供する。
【０００４】
第1の態様によれば、本発明は、表示装置を提供し、表示装置は、表示パネルおよび光コリメーションモジュールを含み、表示パネルはRGBピクセルアレイを含み、RGBピクセルアレイは、間隔をおいて配置された複数のRGBサブピクセルを含み、RGBサブピクセルは、赤色サブピクセル、緑色サブピクセル、および青色サブピクセルであり、光コリメーションモジュールは、制御電極層と、第1の透明基板と、液晶層と、第2の透明基板と、を含み、制御電極層は、RGBサブピクセル間の間隔内、または表示パネル上であって、かつRGBサブピクセル間の間隔に対応する位置に配置され、第1の透明基板は、表示パネル上に配置されて、制御電極を覆い、液晶層は第1の透明基板上に配置され、第2の透明基板は液晶層上に配置される。
【０００５】
本発明では、光コリメーションモジュールが表示パネル上に配置され、表示パネルからの散乱光を集光して光散乱を低減し、それによって表示装置の光利用効率を向上させ、かつ表示輝度および表示効果を向上させる。
【０００６】
本発明の実施形態における技術的解決策をより明白に説明するために、以下では本発明の実施形態を説明するために必要な添付の図面について簡単に記載する。明らかに、以下の説明における添付の図面は、本発明のいくつかの実施形態だけを示すものであり、当業者であれば、創造的努力なしに、これらの添付図面から他の図面をさらに導出することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】本発明の一実施形態による表示装置の概略構成図である。
【図２】本発明の別の実施形態による表示装置の概略構成図である。
【図３】本発明の第3の実施形態による表示装置の概略構成図である。
【図４】本発明の第4の実施形態による表示装置の概略構成図である。
【図５】本発明の一実施形態による立体表示装置の概略構成図である。
【図６】本発明の一実施形態による、電気光学変調部が電界を印加する前後の液晶分子状態の模式図である。
【図７】本発明の一実施形態による、図5の立体表示装置の概略的な発光図である。
【図８】本発明の一実施形態による、異なる表示状態における立体表示装置の模式図である。
【図９】本発明の一実施形態による、図5の立体表示装置における電気光学変調部の電極の概略的な配置図である。
【図１０】本発明の別の実施形態による立体表示装置の概略構成図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下では、本発明の実施形態の添付図面を参照して、本発明の実施形態の技術的解決策について明白かつ完全に説明する。明らかに、記載された実施形態は、本発明の実施形態のすべてではなく、その一部である。創造的努力なしに本発明の実施形態に基づいて当業者によって得られたすべての他の実施形態は、本発明の保護範囲内に含まれるものとする。
【０００９】
図1に示すように、本発明は表示装置100を提供する。表示装置100は、表示パネル110と、光コリメーションモジュール120と、を含む。表示パネル110は、透明ベースプレート111と、RGBピクセルアレイ114と、を含む。RGBピクセルアレイは、間隔をおいて配置された複数のRGBサブピクセルを含む。RGBサブピクセルは、赤色サブピクセル114a、緑色サブピクセル114b、および青色サブピクセル114cである。光コリメーションモジュール120は、制御電極層121と、第1の透明基板123と、液晶層125と、第2の透明基板127と、を含む。制御電極層121は、RGBサブピクセル間の間隔内、または、表示パネル110上であってRGBサブピクセル間の間隔に対応する位置、すなわち、表示パネル110上であってRGBサブピクセル間の間隔が正投影される位置に配置される。第1の透明基板123は、表示パネル110上に配置されて、制御電極121を覆う。液晶層125は、第1の透明基板123上に配置される。第2の透明基板127は、液晶層125上に配置される。
【００１０】
本発明では、光コリメーションモジュール120が表示パネル110上に配置され、表示パネル110からの散乱光を集光して光散乱を低減し、それによって表示装置の光利用効率を向上させ、かつ表示輝度および表示効果を向上させる。
【００１１】
以下に、複数の実施形態を用いて詳細に説明する。
【００１２】
図2は、本発明の一実施形態による表示装置200の概略構成図である。
【００１３】
表示装置200は、表示パネル210と、光コリメーションモジュール220と、を含む。
【００１４】
表示パネル210は、透明ベースプレート211を含む。カラーフィルタ212は、透明ベースプレート211上に配置される。カラーフィルタ212は、アレイ状に配列された赤色フィルタ212a、緑色フィルタ212b、および青色フィルタ212cを含む。赤色フィルタ212aと緑色フィルタ212bと青色フィルタ212cとの間には、特定の間隔が配置されている。
【００１５】
光コリメーションモジュール220は、制御電極層221と、第1の透明基板223と、液晶層225と、第2の透明基板227と、を含む。制御電極層221は、透明ベースプレート211内に埋め込まれ、カラーフィルタ210のフィルタ、すなわち、赤色フィルタ212aと緑色フィルタ212bと青色フィルタ212cとの間の隙間に対応する。すなわち、制御電極層221は、透明ベースプレート211の指定された位置に配置されている。指定された位置は、透明ベースプレート211内にあって、赤色フィルタ212aと緑色フィルタ212bと青色フィルタ212cとの間の隙間が正投影される位置である。正投影は、表示パネル210に垂直な方向、すなわち矢印Xの方向への投影である。さらに、透明ベースプレート211内にあって、制御電極層221が矢印Xの方向に配置される位置は、限定されない。さらに、これに対応して、カラーフィルタ210の上に余分な透明ベースプレートを配置する場合、すなわち透明ベースプレート211の反対側のカラーフィルタ210の他の側面に透明ベースプレートを配置する場合には、余分な透明ベースプレート内または余分な透明ベースプレート上に制御電極211を配置することができる。制御電極層221は、透明、半透明、黒色、または不透明の導電性材料で作られる。導電性材料は、導電性インクであってもよい。制御電極層221は、インクジェット印刷、ナノコーティング、原子層蒸着、化学気相蒸着、またはプラズマイオンアシスト蒸着の方法で形成することができる。導電性インクの材料は、インジウムスズ酸化物（ITO）、インジウム亜鉛酸化物（IZO）、カーボンナノチューブ（CNT）またはグラファイトである。
【００１６】
第1の透明基板223は、表示パネル210の上に配置され、すなわち、カラーフィルタ212上に配置される。この配置は、第1の透明基板223をカラーフィルタ212上に直接配置することを含むか、または媒体材料を用いてカラーフィルタ212上に第1の透明基板223を配置することを含む。
【００１７】
液晶層225は、第1の透明基板223上に配置される。液晶層225は、制御電極層221によって生成された電界を用いて、片面電極構造（IPS、In−Plane Switching）を有する液晶マイクロレンズアレイを形成する。液晶マイクロレンズアレイは、光コリメーション構造を形成し、当初発散する光を集める。したがって、出射光の強度が向上する。
【００１８】
第2の透明基板227は、液晶層225を保護するために、液晶層225上に配置される。
【００１９】
図2に示すように、本発明では、表示パネル210上のカラーフィルタ212の赤色フィルタ212aと緑色フィルタ212bと青色フィルタ212cとの間の隙間に対応する位置に、透明、半透明、黒色、または不透明の電極が配置され、カラーフィルタ212上に配置された液晶層225と組み合わされて、液晶マイクロレンズアレイと共に光コリメーション構造を形成する。したがって、表示装置200の出射光の散乱現象が低減され、画像表示効果が良くなり、輝度が高くなる。
【００２０】
図3は、本発明の一実施形態による表示装置300の概略構成図である。
【００２１】
表示装置300は、表示パネル310と、光コリメーションモジュール320と、を含む。表示パネル310は、透明ベースプレート311と、RGBピクセルアレイ314と、を含む。カラーフィルタ312は透明ベースプレート311上に配置され、RGBピクセルアレイ314はカラーフィルタ312上に配置される。カラーフィルタ312は、アレイ状に配列された赤色フィルタ312a、緑色フィルタ312b、および青色フィルタ312cを含む。赤色フィルタ312aと緑色フィルタ312bと青色フィルタ312cとの間には、特定の間隔が配置されている。ピクセルアレイ314は、複数のRGBサブピクセル、すなわち、赤色サブピクセル314a、緑色サブピクセル314b、および青色サブピクセル314cを含む。赤色サブピクセル314a、緑色サブピクセル314b、および青色サブピクセル314cは、フィルタ312の赤色フィルタ312a、緑色フィルタ312b、および青色フィルタ312cとそれぞれ位置合わせされる。各フィルタの縁部は、対応する各サブピクセルの縁部と位置合わせされる。
【００２２】
光コリメーションモジュール320は、制御電極層321と、第1の透明基板323と、液晶層325と、第2の透明基板327と、を含む。制御電極層321は、カラーフィルタ312内に埋め込まれ、カラーフィルタ312のフィルタ、すなわち、赤色フィルタ312aと緑色フィルタ312bと青色フィルタ312cとの間の間隔内に位置する。すなわち、制御電極層321は、カラーフィルタ312の指定された位置に配置されている。指定された位置は、カラーフィルタ312内にあって、赤色フィルタ312aと緑色フィルタ312bと青色フィルタ312cとの間の隙間が正投影される位置である。正投影は、表示パネル310に垂直な方向、すなわち矢印Xの方向への投影である。さらに、透明ベースプレート311内にあって、制御電極層321が矢印Xの方向に配置される位置は、限定されない。さらに、これに対応して、カラーフィルタ312の上に余分な透明ベースプレートを配置する場合、すなわち透明ベースプレート311の反対側のカラーフィルタ312の他の側面に透明ベースプレートを配置する場合には、余分な透明ベースプレート内または余分な透明ベースプレート上に制御電極層321を配置することができる。制御電極層321は、透明、半透明、黒色、または不透明の導電性材料で作られる。導電性材料は、導電性インクであってもよい。制御電極層321は、インクジェット印刷、ナノコーティング、原子層蒸着、化学気相蒸着、またはプラズマイオンアシスト蒸着の方法で形成することができる。導電性インクの材料は、インジウムスズ酸化物（ITO）、インジウム亜鉛酸化物（IZO）、カーボンナノチューブ（CNT）またはグラファイトである。
【００２３】
第1の透明基板323は、表示パネル310上に配置され、すなわちピクセルアレイ314上に配置される。この配置は、第1の透明基板323をピクセルアレイ314上に直接配置することを含むか、または媒体材料を用いて第1の透明基板323をカラーフィルタ312上に配置することを含む。
【００２４】
液晶層325は、第1の透明基板323上に配置される。液晶層325は、制御電極層321によって生成された電界を用いて、片面電極構造（IPS、In−Plane Switching）を有する液晶マイクロレンズアレイを形成する。液晶マイクロレンズアレイは、光コリメーション構造を形成し、当初発散する光を集める。したがって、出射光の強度が向上する。
【００２５】
第2の透明基板327は、液晶層325を保護するために、液晶層325上に配置される。
【００２６】
図3に示すように、本発明では、表示パネル310上のカラーフィルタ312の赤色フィルタ312aと緑色フィルタ312bと青色フィルタ312cとの間の隙間に対応する位置に、透明または半透明の制御電極層が配置され、カラーフィルタ312上に配置された液晶層325と組み合わされて、液晶マイクロレンズアレイと共に光コリメーション構造を形成する。したがって、表示装置300の出射光の散乱現象が低減され、画像表示効果が良くなり、輝度が高くなる。
【００２７】
図4は、本発明の一実施形態による表示装置400の概略構成図である。
【００２８】
表示装置400は、表示パネル410と、光コリメーションモジュール420と、を含む。
【００２９】
表示パネル410は、有機発光ダイオード（OLED、Organic Light−Emitting Diode）を含むカラー発光ベースプレート412と、透明封止層413と、を含む。
【００３０】
カラー発光ベースプレート412は、アレイ状に配列された赤色発光部412a、緑色発光部412b、および青色発光部412cを含む。赤色発光部412aと緑色発光部412bと青色発光部412cとの間には、特定の間隔が配置されている。透明封止層413は、発光部を保護するために、赤色発光部412a、緑色発光部412b、および青色発光部412cの外側に配置される。
【００３１】
光コリメーションモジュール420は、制御電極層421と、第1の透明基板423と、液晶層425と、第2の透明基板427と、を含む。制御電極層421は、透明封止層413上に配置され、カラー発光ベースプレート410の発光部、すなわち、赤色発光部412aと緑色発光部412bと青色発光部412cとの間の間隔に対応している。すなわち、制御電極層421は、透明封止層413の指定された位置に配置されている。指定された位置は、透明封止層413上であって、赤色発光部412aと緑色発光部412bと青色発光部412cとの間の隙間が正投影される位置である。正投影は、表示パネル410に垂直な方向、すなわち矢印Xの方向への投影である。制御電極層421は、透明封止層413上の指定された位置に埋め込まれていてもよいことが理解されよう。指定された位置は、透明封止層413上であって、赤色発光部412aと緑色発光部412bと青色発光部412cとの間の隙間とは正反対の位置である。さらに、透明封止層413上であって、制御電極層421が矢印X方向に配置される位置は、限定されない。制御電極層421は、透明、半透明、黒色、または不透明の導電性材料で作られ、すなわち、透明、半透明、黒色または不透明の状態である。導電性材料は、導電性インクであってもよい。制御電極層421は、インクジェット印刷、ナノコーティング、原子層蒸着、化学気相蒸着、またはプラズマイオンアシスト蒸着の方法で形成することができる。導電性インクの材料は、インジウムスズ酸化物（ITO）、インジウム亜鉛酸化物（IZO）、カーボンナノチューブ（CNT）またはグラファイトである。
【００３２】
第1の透明基板423および制御電極層421は、表示パネル410上の透明封止層413上に配置される。この配置は、第1の透明基板423を透明封止層413上に直接配置することを含むか、または媒体材料を用いて第1の透明基板423を透明封止層413上に配置することを含む。
【００３３】
液晶層425は、第1の透明基板423上に配置される。液晶層425は、制御電極層421によって生成された電界を用いて、片面電極構造（IPS、In−Plane Switching）を有する液晶マイクロレンズアレイを形成する。液晶マイクロレンズアレイは、光コリメーション構造を形成し、当初発散する光を集める。したがって、出射光の強度が向上する。
【００３４】
第2の透明基板427は、液晶層425を保護するために、液晶層425上に配置される。
【００３５】
図4に示すように、本発明では、表示パネル430上のカラー発光ベースプレート412の赤色発光部412aと緑色発光部412bと青色発光部412cとの間の隙間に対応する位置に、制御電極層が配置され、封止層413上に配置された液晶層425と組み合わされて、液晶マイクロレンズアレイと共に光コリメーション構造を形成する。したがって、表示装置400の出射光の散乱現象が低減され、画像表示効果が良くなり、輝度が高くなる。
【００３６】
図5を参照すると、図5は、本発明の表示装置100、200、300、または400を適用した立体表示装置500を示す。立体表示装置500は、表示装置100、200、300、または400と、立体撮像を実現する立体撮像層520と、を含む。立体撮像層520は、表示装置100、200、300、または400の最上層の第2の透明基板127、227、327、または427上に配置される。
【００３７】
立体撮像層520は、表示装置100、200、または300のカラーフィルタ112、212、または312上の、あるいは表示装置400のカラー発光ベースプレート412上の、複数のサブピクセル、すなわちRGBサブピクセルに対応する位置に別々に配置され、かつ、時分割で変化する印加電界Eに応じて異なる投射方向に、複数のピクセル部によって表示された画像の光を交互に偏向させて、立体画像を表示する、例えば、肉眼で見ることができる立体画像を中央の奥行き平面上に生成するように構成された複数の電気光学変調部521を含む。
【００３８】
例えば、複数の電気光学変調部は、ピクセル部上に直接配置されていてもよいし、複数のピクセル部全体が覆われるか、または封入される位置に配置されてもよい。例えば、ピクセル部と電気光学変調部との間には、特定の間隔（スペース）または仕切り（フィラー、スペーサ、または絶縁プレートなど）が存在する。
【００３９】
本発明の一実施形態によれば、電気光学変調部521は、液晶で作られてもよい。電界が印加された後に、液晶は屈折率を変化させることができる。異なる電界は、異なる屈折率に対応することができる。すなわち、液晶は、電気光学変調層上の電気的に調整可能なプリズムアレイを形成するために使用される。電界が印加された液晶を光が通過すると、外部電界によって出射光の位相差が変化する。これは、本発明のこの実施形態では限定されない。あるいは、電気光学変調層は、電界印加時に屈折率を変化させることが可能な別の結晶材料、例えばニオブ酸リチウム結晶で作られてもよい。
【００４０】
本発明のこの実施形態では、液晶の対向する2つの平面上に電極を配置することができ、電気光学変調部521は、電極に電圧を印加することによって液晶に電界を印加する。電界が印加された後に、各電気光学変調部に含まれる液晶はマイクロレンズに相当し、複数の電気光学変調部に含まれる液晶はマイクロレンズアレイを形成する。図6は、本発明の一実施形態による、電気光学変調部が電界を印加する前後の液晶分子状態の模式図である。例えば、図6（a）に示すように、ネマチック液晶材料では、液晶分子は棒状で一軸性であり、棒状体の長手方向は長軸方向である。図6（b）に示すように、電圧を印加しない場合には、平面内に配列された液晶分子の長軸は、指定された方向を指す。図6（c）に示すように、印加電圧が液晶のしきい値電圧よりも高い場合には、液晶分子が再方向付けされ、すなわち機械的に回転し、入射光に位相シフトが生じる。このような機械的な回転は、印加された電圧が双極子モーメントを誘起するときに発生するトルクによって引き起こされる。なお、図6に示す液晶分子は、本発明における図1、図2、図3、または図4に示す表示装置の液晶層に用いられる液晶分子と同じである。
【００４１】
立体画像を形成するためには、人の目に対応する位置に異なる光を投射する必要がある。異なる投射方法に対応する観察方向は、1つの左眼観察方向（例えば、図7の実線矢印の方向）と、1つの右眼観察方向（例えば、図7の破線矢印の方向）と、を含むことができるが、これは本発明のこの実施形態では限定されない。例えば、異なる観察方向は、複数の左眼観察方向および複数の右眼観察方向を含んでもよく、そうすれば複数の人が同時に立体画像を見ることができる。
【００４２】
例えば、立体表示装置によって表示される立体画像の解像度がすべてピクセル単位であることを確実にするためには、印加電界が十分である必要があり、そうすれば全ピクセルが視覚持続期間に使用されて、各方向に画像を表示する。複数のピクセル部に電界を印加する際に用いられる時分割方式は、表示パネルが異なる投射方向に画像を表示する際に用いられる時分割方式と一致し得るので、人は、異なる観察方向の目で、複数のピクセル部によって表示される立体画像を観察することができる。一例として2つの投射方向が使用される。第1の期間では、各ピクセル部は、第1の投射方向（例えば、右眼観察方向に対応する）に画像を表示し、ピクセル部に対応する電気光学変調部は、印加された第1の電界に従って第1の投射方向に、ピクセル部によって発光された光を偏向させる。第2の期間では、ピクセル部は、第2の投射方向（例えば、左眼観察方向に対応する）に画像を表示し、電気光学変調部は、印加された第2の電界に従って第2の投射方向に、ピクセル部によって発光された光を偏向させる。
【００４３】
本発明のこの実施形態の技術的解決策によれば、異なる方向の画像を時分割で表示することができ、複数のピクセル部によって表示される画像の光が時分割で変化する印加電界に従って異なる方向に偏向されるので、各方向に表示される画像の解像度は、すべて表示パネル上のピクセル単位である。したがって、自動立体表示解像度が向上する。
【００４４】
本発明のこの実施形態によれば、電気光学変調層は、電界が印加されていない場合には、表示パネルに2次元画像をさらに表示させることができる。
【００４５】
図8は、本発明の一実施形態による立体表示装置の異なる表示状態の模式図である。図8（a）に示すように、第1の電界が印加されると、液晶は、第1の電界の作用によりプリズムを形成し、バックライトが表示パネルに入射した後に発生する光を右眼観察方向に偏向させる。図8（b）に示すように、第2の電界が印加されると、液晶は、第2の電界の作用によりプリズムを形成し、バックライトが表示パネルに入射した後に発生する光を左眼観察方向に偏向させる。図8（c）に示すように、電界が印加されていない場合には、液晶は光を偏向させない。この場合には、2次元画像を表示することができる。
【００４６】
本発明のこの実施形態は、すべてのピクセル部が同じ投射方向に同じ周期で画像を表示することに限定されないことを理解されたい。人間の目の視覚持続期間において、すべてのピクセル部によって表示された画像を異なる観察方向で観察することができれば、あるいは、第1の期間および第2の期間の合計が人間の目の視覚持続期間よりも短ければ、例えば、第1の期間では、ピクセル部の第1の部分は、第1の投射方向に画像を表示し、ピクセル部の第2の部分は、第2の投射方向に画像を表示することができ、また第2の期間では、ピクセル部の第1の部分は、第2の投射方向に画像を表示し、ピクセル部の第2の部分は、第1の投射方向に画像を表示することができる。
【００４７】
本発明のこの実施形態によれば、両眼立体視の視界（view）が毎回表示される。これは、表示パネルのスペースを分割する従来の技術的解決法とは異なる。したがって、従来技術に比べて解像度が高くなる。
【００４８】
特定の実施では、ガラスカバーが立体撮像層を覆ってもよく、必要に応じて、他の媒体が表示パネルと電気光学変調層との間、および電気光学変調層とガラスカバーとの間に配置されてもよい。
【００４９】
本発明のこの実施形態では、異なる投射方向の画像を時分割で表示するように表示パネルを制御し、かつ、電気光学変調部により印加される電界を時分割で変化させるように制御するための、専用の制御モジュールを配置することができ、異なる投射方向の対応する画像を表示し、肉眼で観察することができる立体画像を形成することができる。
【００５０】
本発明のこの実施形態によれば、複数の電気光学変調部は、複数のピクセル部と一対一対応する。電気光学変調層は、電気光学変調媒体を含み、かつ、出光面および入光面を有する電気光学変調媒体層と、電気光学変調媒体層の出光面上に位置する電極を含む第1の電極層と、電気光学変調媒体層の入光面上に位置する電極を含む第2の電極層と、を含む。複数の電気光学変調部の各電気光学変調部は、電気光学変調媒体層上に配置された電気光学変調媒体と、第1の電極層上に配置された少なくとも1つの第1の電極と、第2電極層上に配置された少なくとも1つの第2の電極と、を含む。電気光学変調媒体は、少なくとも1つの第1の電極と少なくとも1つの第2の電極との間で受け取られる電圧構成に従って生成された電界に従って予め設定された投射方向に、電気光学変調媒体に対応するピクセル部により表示される画像の光を偏向させて、予め設定された投射方向に光を偏向させる。
【００５１】
本発明のこの実施形態によれば、上記の電極は、透明な導電性材料で作ることができ、例えば、インジウムスズ酸化物（Indium Tin Oxide、ITO）などの透明な導電性材料であってもよい。電気光学変調媒体は、液晶またはニオブ酸リチウム結晶などの結晶材料を含んでもよい。すなわち、電気光学変調媒体層は、液晶層または別の結晶層であってもよい。少なくとも1つの第2の電極は、連続するITO透明導電膜であってもよい。例えば、透明導電膜電極は、カバーの内面上および電界を発生させるように構成された電解質基板の上に分布され、表示パネルと液晶層とを分離するようにさらに構成される。本発明のこの実施形態では、ピクセルごとに調整可能な液晶プリズムを配置することができ、すなわち、調整可能なピクセルレベルの液晶プリズムを配置することができる。したがって、本発明のこの実施形態では、ピクセル間のクロストーク現象を解消することができる。
【００５２】
本発明のこの実施形態によれば、複数の電気光学変調部内の各電気光学変調部は、少なくとも2つの電圧を受け取るように別々に構成された少なくとも2つの第1の電極と、共通電極として使用され、基準電圧を受け取るように構成された少なくとも1つの第2の電極と、を含む。
【００５３】
少なくとも2つの第1の電極は、一連の導電性ストライプであってもよい。これらの導電性ストライプは、電圧が受け取られたときに電気光学変調部がマイクロレンズ効果または線形位相効果を生成することをそのような構成によって保証できるならば、均一に分布していても不均一に分布していてもよい。各第1の電極が受け取る電圧と基準電圧との電位差は、液晶層上で対応する電界を形成する。例えば、基準電圧は0Vであってもよい。
【００５４】
本発明のこの実施形態によれば、複数の電気光学変調部内の各電気光学変調部は、複数の電圧を受け取るように別々に構成された複数の第1の電極を含む。複数の電圧のうちの少なくとも2つの電圧が異なるので、電気光学変調媒体は、複数の第1の電極が受け取る複数の電圧および共通電極として使用される少なくとも1つの第2の電極が受け取る電圧に従って生成された電界の作用下で軸外れレンズの機能を有するので、予め設定された投射方向に光を偏向させる。
【００５５】
本発明のこの実施形態によれば、これらの電極が受け取る電圧を調整することにより、液晶層上に電界を発生させることができ、液晶層上に必要な位相構成を生じさせることができる。異なる位相構成は、異なる電圧構成および異なる電極分布に依存する。例えば、図9に示すように、各電気光学変調部は、4つの第1の電極を含むことができる。4つの電極のうちの1つはピクセル部の縁部に位置し、受け取る電圧は個別にV1、V2、V3、およびV4である。各電気光学変調部に含まれる第1の電極の数は、4より大きくてもよいし、4より小さくてもよい。液晶の平滑特性は、4つの電極がほぼ平滑な位相分布を生成するのに十分であることを保証する。
【００５６】
本発明のこの実施形態によれば、複数の電気光学変調部内の各電気光学変調部は、2つの第1の電極と、2つの第1の電極を接続する抵抗膜と、を含む。2つの第1の電極は、2つの電圧を受け取るように別々に構成される。2つの電圧が異なるので、電気光学変調媒体は、2つの第1の電極が受け取る2つの電圧および共通電極として使用される少なくとも1つの第2の電極が受け取る電圧に従って生成された電界の作用下で線形傾斜位相を有するレンズの機能を有するので、予め設定された投射方向に光を偏向させる。
【００５７】
例えば、2つの第1の電極は、ITO材料で作られ、各電気光学変調部の2つの対向する縁部に沿って配置され、隣接する電気光学変調部の第1の電極と共に予め設定された間隔を保持する、2つの導電性ストライプであってもよい。連続する抵抗膜は、特定の抵抗率を有する透明材料で作られ、2つの導電性ストライプを接続することができるので、2つの第1の電極が異なる電圧を受け取る場合に抵抗膜上に連続的に変化する電圧分布を発生させることができる。連続的に変化する電圧分布と基準電圧との電位差は、抵抗膜で覆われた液晶層において、連続的に変化する電界分布を生じさせる。電界分布は連続的に変化するので、抵抗膜に対応する液晶は、線形傾斜位相を有するレンズの機能を有し、光を予め設定された投射方向に偏向させる。
【００５８】
本発明のこの実施形態によれば、複数の電気光学変調部内の各電気光学変調部は、第1の期間において、少なくとも2つの第1の電極と共通電極として用いられる少なくとも1つの第2の電極との間で受け取られる第1の電圧構成に従って生成される電界に従って第1の投射方向に、電気光学変調媒体に対応するピクセル部によって表示される画像の光を偏向させ、第2の期間において、少なくとも2つの第1の電極と共通電極として用いられる少なくとも1つの第2の電極との間で受け取られる第2の電圧構成に従って生成される電界に従って第2の投射方向に、電気光学変調媒体に対応するピクセル部によって表示される画像の光を偏向させる。第1の電圧構成は第2の電圧構成と異なるので、第1の期間および第2の期間において時分割で変化する電界が生成される。
【００５９】
例えば、共通電極は基準電圧を受け取り、少なくとも2つの第1の電極は、第1の期間と第2の期間において対応する電圧を別々に受け取る。
【００６０】
本発明のこの実施形態によれば、複数の電気光学変調部内の各電気光学変調部は、2つの第1の電極と、2つの第1の電極を接続する抵抗膜と、を含む。2つの第1の電極は、2つの電圧を受け取るように別々に構成される。2つの電圧が異なり、かつ、各電気光学変調部は、隣接する電気光学変調部と第1の電極を共有するので、電気光学変調媒体は、2つの第1の電極が受け取る2つの電圧および共通電極として使用される少なくとも1つの第2の電極が受け取る電圧に従って生成された電界の作用下で線形傾斜位相を有するレンズの機能を有するので、予め設定された投射方向に光を偏向させる。
【００６１】
本発明のこの実施形態によれば、複数の電気光学変調部内の各電気光学変調部は、第1の期間において、2つの第1の電極と共通電極として用いられる少なくとも1つの第2の電極との間で受け取られる第1の電圧構成に従って第1の投射方向に、電気光学変調媒体に対応するピクセル部によって表示される画像の光を偏向させ、第2の期間において、2つの第1の電極と共通電極として用いられる少なくとも1つの第2の電極との間で受け取られる第2の電圧構成に従って第2の投射方向に、電気光学変調媒体に対応するピクセル部によって表示される画像の光を偏向させる。さらに、隣接する電気光学変調部は、第1の期間において、2つの第1の電極と隣接する電気光学変調部の少なくとも1つの第2の電極との間で受け取られる第2の電圧構成に従って、第2の投射方向に、隣接する電気光学変調部の電気光学変調媒体に対応するピクセル部によって表示される画像の光を偏向させ、第2の期間において、2つの第1の電極と隣接する電気光学変調部の少なくとも1つの第2の電極との間で受け取られる第1の電圧構成に従って、第1の投射方向に、隣接する電気光学変調部の電気光学変調媒体に対応するピクセル部によって表示される画像の光を偏向させ、少なくとも1つの第2の電極は共通電極として使用される。第1の電圧構成は第2の電圧構成と異なるので、第1の期間および第2の期間において時分割で変化する電界が生成される。
【００６２】
本発明のこの実施形態によれば、複数の電気光学変調部内の各電気光学変調部は、少なくとも2つの第2の電極を含む。少なくとも2つの第2の電極の配列方向は、少なくとも2つの第1の電極の配列方向と異なる。立体表示装置が第1の方向にある場合には、少なくとも2つの第1の電極は、少なくとも2つの電圧を別々に受け取り、少なくとも2つの第2の電極は、基準電圧を受け取るための共通電極として使用される。さらに、立体表示装置が第2の方向にある場合には、少なくとも2つの第1の電極は、基準電圧を受け取るための共通電極として使用され、立体表示装置が第2の方向にある場合には、少なくとも2つの電圧を受け取り、少なくとも2つの第2の電極は、少なくとも2つの電圧を別々に受け取る。
【００６３】
本発明のこの実施形態によれば、複数の電気光学変調部内の各電気光学変調部は、複数の電圧を受け取るように別々に構成された複数の第2の電極を含む。複数の電圧のうちの少なくとも2つの電圧が異なるので、電気光学変調媒体は、複数の第2の電極が受け取る複数の電圧および共通電極として使用される少なくとも2つの第1の電極が受け取る電圧に従って生成された電界の作用下で軸外れレンズの機能を有するので、予め設定された投射方向に光を偏向させる。
【００６４】
本発明のこの実施形態によれば、複数の電気光学変調部内の各電気光学変調部は、2つの第2の電極と、2つの第2の電極を接続する抵抗膜と、を含む。2つの第2の電極は、2つの電圧を受け取るように別々に構成される。2つの電圧が異なるので、電気光学変調媒体は、2つの第2の電極が受け取る2つの電圧および共通電極として使用される少なくとも2つの第1の電極が受け取る電圧に従って生成された電界の作用下で線形傾斜位相を有するレンズの機能を有するので、予め設定された投射方向に光を偏向させる。
【００６５】
本発明のこの実施形態によれば、複数の電気光学変調部内の各電気光学変調部は、第3の期間において、共通電極として使用される少なくとも2つの第1の電極と少なくとも2つの第2の電極との間で受け取られる第3の電圧構成に従って第3の投射方向へ、電気光学変調媒体に対応するピクセル部によって表示される画像の光を偏向させ、第4の期間において、共通電極として使用される少なくとも2つの第1の電極と少なくとも2つの第2の電極との間で受け取られる第4の電圧構成に従って第4の投射方向へ、電気光学変調媒体に対応するピクセル部によって表示された画像の光を偏向させる。第3の電圧構成は第4の電圧構成と異なるので、第3の期間および第4の期間において時分割で変化する電界が生成される。
【００６６】
本発明のこの実施形態によれば、複数の電気光学変調部内の各電気光学変調部は、2つの第2の電極と、2つの第2の電極を接続する抵抗膜と、を含む。2つの第2の電極は、2つの電圧を受け取るように別々に構成される。2つの電圧が異なり、かつ、各電気光学変調部は、隣接する電気光学変調部と第2の電極を共有するので、電気光学変調媒体は、2つの第2の電極が受け取る2つの電圧および共通電極として使用される少なくとも2つの第1の電極が受け取る電圧に従って生成された電界の作用下で線形傾斜位相を有するレンズの機能を有するので、予め設定された投射方向に光を偏向させる。
【００６７】
本発明のこの実施形態によれば、複数の電気光学変調部内の各電気光学変調部は、第3の期間において、2つの第1の電極と共通電極として使用される少なくとも2つの第2の電極との間で受け取られる第3の電圧構成に従って第3の投射方向へ、電気光学変調媒体に対応するピクセル部によって表示される画像の光を偏向させ、第4の期間において、共通電極として使用される2つの第1の電極と2つの第2の電極との間で受け取られる第4の電圧構成に従って第4の投射方向へ、電気光学変調媒体に対応するピクセル部によって表示された画像の光を偏向させる。さらに、隣接する電気光学変調部は、第3の期間において、共通電極として使用される2つの第1の電極と隣接する電気光学変調部の少なくとも2つの第2の電極との間で受け取られる第4の電圧構成に従って、第4の投射方向に、隣接する電気光学変調部の電気光学変調媒体に対応するピクセル部によって表示される画像の光を偏向させ、第4の期間において、2つの第1の電極と隣接する電気光学変調部の共通電極として使用される2つの第2の電極との間で受け取られる第3の電圧構成に従って、第3の投射方向に、隣接する電気光学変調部の電気光学変調媒体に対応するピクセル部によって表示される画像の光を偏向させる。第3の電圧構成は第4の電圧構成と異なるので、第3の期間および第4の期間において時分割で変化する電界が生成される。
【００６８】
本発明のこの実施形態によれば、各電気光学変調部の幅は75μm以下であってもよい。
【００６９】
任意選択的に、別の実施形態では、各電気光学変調部の幅は25μm以下であってもよい。
【００７０】
本発明のこの実施形態によれば、立体表示装置の少なくとも一方向の単位長さにおいて、電気光学変調部に含まれる電極の数はピクセル部の数よりも大きい。換言すれば、各ピクセル部に対応する電気光学変調部に含まれる電極の数は1より大きい。
【００７１】
これに対応して、本発明の実施形態による表示装置100、200、300、または400は、表示パネル110、210、310、または410から出射された光が光コリメーションモジュール120、220、320、または420を通過して、コリメートされた後に、直接対応する電気光学変調部521に入射するので、電気光学変調部521で受け取られた光がより集中して強度が高くなる。これに対応して、電気光学変調部521から出射される光も強度が高くなり、すなわち輝度もまた高くなる。これにより、立体表示装置500の撮像効果を効果的に向上させることができる。
【００７２】
図10を参照すると、図10は、本発明の表示装置100、200、300、または400を適用した立体表示装置1000を示す。立体表示装置1000は、表示装置100、200、300、または400と、立体撮像を実現する立体撮像層1020と、を含む。立体撮像層1020は、表示装置100、200、300、または400の最上層の第2の透明基板127、227、327、または427上に配置される。立体撮像層は、少なくとも2つのレンズ層を含む。説明を容易にするために、図10は2つのレンズ層1021、1023だけを示す。
【００７３】
2つのレンズ層1021、1023は、表示装置100、200、300、または400のカラーフィルタ112、212、または312上の、あるいはカラー発光ベースプレート412上のRGBピクセルアレイに対応する位置に重畳されて配置され、時分割で変化する印加電界に応じて異なる投射方向に、ピクセルアレイによって表示される画像の光であって、レンズ構成要素を通過する光を偏向させるように構成される。
【００７４】
例えば、少なくとも2つのレンズ層に印加され、時分割で変化する電界の切り替え時間と、時分割でピクセルアレイによって表示され、2つの異なる撮影角度から同じシナリオで撮影された画像の切り替え時間と、を制御することにより、ピクセルアレイによって表示される画像の光を異なる投射方向に交互に偏向させて、各観察者に対応する2つの投射方向ごとに立体画像が提供される。異なる投射方向は、少なくとも2人の観察者の左眼観察方向および右眼観察方向に対応する。人間の目には視覚持続期間がある。したがって、人間の目の視覚持続期間内に表示パネル上の全ピクセルによって表示された画像の光が複数の観察方向に偏向されれば、複数人によって肉眼で観察される立体画像を生成することができる。
【００７５】
少なくとも2つのレンズ層は、ピクセルアレイ上に直接配置されてもよいし、複数のピクセルがすべて覆われるか、または封入される位置に配置されてもよい。例えば、ピクセルアレイとレンズ層との間には、特定の間隔（スペース）または仕切り（フィラー、スペーサ、または絶縁プレートなど）が存在する。
【００７６】
レンズ層は、液晶（liquid crystal、略してLC）で作られてもよい。電界が印加された後に、液晶は屈折率を変化させることができる。異なる電界は、異なる屈折率に対応することができる。すなわち、液晶は、レンズ層上に電気的に調整可能なプリズムアレイを形成するために使用される。電界が印加された液晶を光が通過すると、外部電界によって出射光の位相差が変化する。これは、本発明のこの実施形態では限定されない。あるいは、レンズ層は、電界印加時に屈折率を変化させることが可能な別の結晶材料、例えばニオブ酸リチウム結晶で作られてもよい。
【００７７】
本発明のこの実施形態では、少なくとも2つのレンズ層が配置され、ピクセルアレイによって表示される画像の光を、時分割で変化する印加電界に従って異なる投射方向に偏向させることによって、3次元立体画像を複数の人が同時に見ることができる。
【００７８】
本発明のこの実施形態によれば、ピクセルアレイは、2つの撮影角度から撮影された画像を時分割で表示し、2つの投射方向ごとに立体画像を提供するように具体的に構成される。
【００７９】
例えば、各観察者に対応する2つの投射方向ごとに立体画像が提供される。
【００８０】
立体表示装置1000によって提供される立体画像の解像度がすべてピクセル単位であることを保証するために、レンズ層に印加される電界は、全ピクセルによって表示される画像の光が視覚持続期間内に複数の異なる投射方向に偏向されることを満足させる必要がある。異なる撮影角度から撮影した画像を表示パネル110、210、310、または410に表示させる際に使用される時分割方式は、少なくとも2つのレンズ層に印加され、かつ時分割で変化する電界に対応しなければならず、そうすることで、表示パネル上の全ピクセルによって表示され、かつ2つの撮影角度から同じシナリオで撮影された画像は、視覚持続期間内に複数の観察者の各観察者によって別々に目視される。すなわち、異なる観察方向の複数の人が、高解像度の3次元立体画像を観察することができる。
【００８１】
本発明のこの実施形態によれば、少なくとも2つのレンズ層は、N個のレンズ層であってもよい。N個のレンズ層は、ピクセルアレイ内の各ピクセルによって表示される画像の光を、時分割で変化する印加電界に従って2N個の予め設定された期間で2N個の異なる投射方向に交互に偏向するように構成される。Nは1より大きい正の整数である。
【００８２】
本発明のこの実施形態によれば、少なくとも2つのレンズ層に印加され、時分割で変化する電界を、予め設定された期間の間隔で同期して切り替えることができる。換言すれば、予め設定された期間の後に、少なくとも2つのレンズ層に印加される電界が同時に切り替えられる。
【００８３】
本発明のこの実施形態によれば、少なくとも2つのレンズ層に印加され、時分割で変化する電界を、予め設定された期間の間隔で交互に切り替えることができる。このように、各レンズ層に印加され、時分割で変化する電界の切り替え周期は、少なくとも2つの予め設定された周期であり、各レンズ層に印加され、時分割で変化する電界の切り替え周波数を低減することができ、電界をより容易に実現することができ、レンズ層の寿命を延ばすことができる。
【００８４】
例えば、時刻t1において、第1のレンズ層に印加される電界が切り替えられ、残りのN−1個のレンズ層に印加される電界は変化しない。予め設定された期間の後に、すなわち時刻t2において、第mのレンズ層に印加される電界が切り替えられ、残りのN−1個のレンズ層に印加される電界は変化しない。第mのレンズ層は、N個のレンズ層のうちの第1のレンズ層とは異なる任意のレンズ層である。
【００８５】
電気的に調整可能な液晶の位相特性を使用して3D表示を実現する技術によれば、電気的に調整可能な液晶レンズが視野範囲内で任意の方向にビームを導くことができる。比較的厚い液晶層が、単一の観察者の使用中にビームが最小の偏向角を有することを実現するために必要とされる。複数の観察者による同時使用を満足させるためには、ビームの最小偏向角を大きくする必要がある。これはまた、比較的厚いLC層を必要とする。しかし、LCレンズの切り替え速度は、LCレンズの厚さの2乗に反比例する。したがって、比較的厚いLC層は、比較的遅い切り替え速度を意味する。例えば、1人の観察者が経験する高品質の裸眼3D効果が2人の観察者と共有される場合には、LCレンズの切り替え速度が制限されるので、ディスプレイのリフレッシュレートは半分になる。これはビデオストリームの品質を低下させる。
【００８６】
本発明のこの実施形態の立体表示装置によれば、少なくとも2つのレンズ層を用いて、少なくとも2人の観察者に時系列的に光を投射する。少なくとも2つのレンズ層を使用するので、光損失は増加する。したがって、表示パネル110、210、310、または410から出射される光の強度を強くする必要がある。しかし、現在、光の散乱による光の損失は非常に大きい。したがって、本発明では、表示装置100、200、300、または400の光コリメーションモジュール120、220、320、または420を用いて散乱光を集めて、2つのレンズ層に投射する。多視点の立体表示装置であっても、表示装置のエネルギー消費を増加させることなく、光の利用効率を向上させ、より良好な表示効果を得ることができる。
【００８７】
本発明の別の実施形態によれば、図1、図2、図3、または図4に示す表示装置、あるいは図5または図10の実施形態で説明した立体表示装置を含む端末が提供される。
【００８８】
本発明のこの実施形態の端末によれば、より良い表示効果を提供することができる。
【００８９】
上記の説明は、本発明の特定の実施に過ぎず、本発明の保護範囲を限定するものではない。本発明において開示される技術的範囲内で当業者が容易に想到する変形または置換は、本発明の保護範囲内に含まれるものとする。したがって、本発明の保護範囲は、特許請求の範囲の保護範囲に従うものとする。
【符号の説明】
【００９０】
100  表示装置
110  表示パネル
111  透明ベースプレート
112  カラーフィルタ
114  RGBピクセルアレイ
114a  赤色サブピクセル
114b  緑色サブピクセル
114c  青色サブピクセル
120  光コリメーションモジュール
121  制御電極層
123  第1の透明基板
125  液晶層
127  第2の透明基板
200  表示装置
210  表示パネル
211  透明ベースプレート
212  カラーフィルタ
212a  赤色フィルタ
212b  緑色フィルタ
212c  青色フィルタ
220  光コリメーションモジュール
221  制御電極層
223  第1の透明基板
225  液晶層
227  第2の透明基板
300  表示装置
310  表示パネル
311  透明ベースプレート
312  カラーフィルタ
312a  赤色フィルタ
312b  緑色フィルタ
312c  青色フィルタ
314  RGBピクセルアレイ
314a  赤色サブピクセル
314b  緑色サブピクセル
314c  青色サブピクセル
320  光コリメーションモジュール
321  制御電極層
323  第1の透明基板
325  液晶層
327  第2の透明基板
400  表示装置
410  表示パネル
412  カラー発光ベースプレート
412a  赤色発光部
412b  緑色発光部
412c  青色発光部
413  透明封止層
420  光コリメーションモジュール
421  制御電極層
423  第1の透明基板
425  液晶層
427  第2の透明基板
430  表示パネル
500  立体表示装置
520  立体撮像層
521  電気光学変調部
1000  立体表示装置
1020  立体撮像層
1021  レンズ層
1023  レンズ層
【図１】
2018503144.tif 000003
【図２】
2018503144.tif 000004
【図３】
2018503144.tif 000005
【図４】
2018503144.tif 000006
【図５】
2018503144.tif 000007
【図６】
2018503144.tif 000008
【図７】
2018503144.tif 000009
【図８】
2018503144.tif 000010
【図９】
2018503144.tif 000011
【図１０】
2018503144.tif 000012
【手続補正書】
【提出日】平成29年8月14日(2017.8.14)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
表示パネルおよび光コリメーションモジュールを含み、前記表示パネルはRGBピクセルアレイを含み、前記RGBピクセルアレイは、間隔をおいて配置された複数のRGBピクセルを含み、前記光コリメーションモジュールは、制御電極層と、第1の透明基板と、液晶層と、第2の透明基板と、を含み、前記制御電極層は、前記RGBピクセル間の前記間隔内、または前記表示パネル上であって、かつ前記RGBピクセル間の前記間隔に対応する位置に配置され、前記第1の透明基板は、前記表示パネル上に配置されて、前記制御電極を覆い、前記液晶層は前記第1の透明基板上に配置され、前記第2の透明基板は前記液晶層上に配置される、表示装置。
【請求項２】
前記表示パネルは、透明ベースプレートと、前記RGBピクセルアレイと、カラーフィルタと、をさらに含み、前記カラーフィルタは、アレイ状に配列された赤色フィルタ、緑色フィルタ、および青色フィルタを含み、前記赤色フィルタと前記緑色フィルタと前記青色フィルタとの間には特定の間隔が存在し、前記制御電極層は、前記赤色フィルタと前記緑色フィルタと前記青色フィルタとの間の前記間隔にわたって配置されている、請求項1に記載の表示装置。
【請求項３】
前記表示パネルは、透明ベースプレートと、前記RGBピクセルアレイと、カラーフィルタと、をさらに含み、前記カラーフィルタは、アレイ状に配列された赤色フィルタ、緑色フィルタ、および青色フィルタを含み、前記赤色フィルタと前記緑色フィルタと前記青色フィルタとの間には特定の間隔が存在し、前記制御電極層は、フィルタ内に埋め込まれ、前記赤色フィルタと前記緑色フィルタと前記青色フィルタとの間の間隔に対応する、請求項1に記載の表示装置。
【請求項４】
前記表示パネルは透明封止層をさらに含み、前記RGBピクセルアレイは、カラー発光ベースプレートであり、前記RGBピクセルは、前記カラー発光ベースプレート上に構成され、かつアレイ状に配列された赤色発光部、緑色発光部、および青色発光部であり、前記透明封止層は、前記赤色発光部、前記緑色発光部、および前記青色発光部の外側を覆い、前記制御電極層は、前記透明封止層上に配置され、前記赤色発光部と前記緑色発光部と前記青色発光部との間の間隔に対応する、請求項1に記載の表示装置。
【請求項５】
前記光コリメーションモジュール内に構成された前記制御電極層、前記第1の透明基板、および前記液晶層は、IPS（In−Plane Switching）特性を有する液晶マイクロレンズアレイを形成し、前記液晶マイクロレンズアレイは、前記制御電極層に印加された制御電圧を用いて前記表示パネルの出射光をコリメートする、請求項1から4のいずれか一項に記載の表示装置。
【請求項６】
前記制御電極は、導電性インクである、請求項1から5のいずれか一項に記載の表示装置。
【請求項７】
前記導電性インクは、透明、半透明、不透明、または黒色である、請求項6に記載の表示装置。
【請求項８】
前記導電性インクの材料は、インジウムスズ酸化物（ITO）、インジウム亜鉛酸化物（IZO）、カーボンナノチューブ（CNT）、またはグラファイトである、請求項6に記載の表示装置。
【請求項９】
前記導電性インクは、インクジェット印刷、ナノコーティング、原子層蒸着、化学気相蒸着、またはプラズマイオンアシスト蒸着の方法で形成される、請求項6から8のいずれか一項に記載の表示装置。
【請求項１０】
請求項1から9のいずれか一項に記載の表示装置と、立体撮像層と、を含み、前記立体撮像層は、前記表示装置の第2の透明基板上に配置され、前記立体撮像層は、前記表示装置のRGBピクセルに対応する位置に別々に配置され、かつ、時分割で変化する印加電界Eに応じて異なる投射方向に、複数のピクセル部によって表示された画像の光を交互に偏向させて、立体画像を表示するように構成された複数の電気光学変調部を含む、立体表示装置。
【請求項１１】
請求項1から9のいずれか一項に記載の表示装置と、立体撮像層と、を含み、前記立体撮像層は少なくとも2つのレンズ層を含み、前記少なくとも2つのレンズ層は、前記表示装置の表示パネルのピクセルアレイに対応する位置に重畳されて配置され、時分割で変化する印加電界に応じて異なる投射方向に、前記ピクセルアレイによって表示される画像の光であって、レンズ構成要素を通過する光を偏向させるように構成される、立体表示装置。
【請求項１２】
請求項1から9のいずれか一項に記載の表示装置と、請求項10または11に記載の立体表示装置と、を含む端末。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００２】
現在、業界で広く使用されているLCD（Liquid Crystal Display）ディスプレイとOLED（Organic Light-Emitting Diode）ディスプレイの両方において、赤、緑、および青（RGB）の混合比を調整することにより、複数の異なる色の画像を表示する必要がある。しかし、LCDディスプレイ技術やOLEDディスプレイ技術に関わらず、RGBフィルタやRGB発光部から発せられる光に対しては、比較的大きな散乱が生じるということが研究で分かっている。すなわち、光は比較的大きな発散角を有する。図1に示すように、そのような光の散乱はクロストークを引き起こす。特に、液晶ステアリング構造を有する3D表示装置では、このような光の散乱は、相対的に大きな光損失を引き起こし、すなわち、輝度が不十分になる。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１５】
光コリメーションモジュール220は、制御電極層221と、第1の透明基板223と、液晶層225と、第2の透明基板227と、を含む。制御電極層221は、透明ベースプレート211内に埋め込まれ、カラーフィルタ212のフィルタ、すなわち、赤色フィルタ212aと緑色フィルタ212bと青色フィルタ212cとの間の間隔に対応する。すなわち、制御電極層221は、透明ベースプレート211の指定された位置に配置されている。指定された位置は、透明ベースプレート211内にあって、赤色フィルタ212aと緑色フィルタ212bと青色フィルタ212cとの間の間隔が正投影される位置である。正投影は、表示パネル210に垂直な方向、すなわち矢印Xの方向への投影である。さらに、透明ベースプレート211内にあって、制御電極層221が矢印Xの方向に配置される位置は、限定されない。さらに、これに対応して、カラーフィルタ210の上に余分な透明ベースプレートを配置する場合、すなわち透明ベースプレート211の反対側のカラーフィルタ210の他の側面に透明ベースプレートを配置する場合には、余分な透明ベースプレート内または余分な透明ベースプレート上に制御電極層211を配置することができる。制御電極層221は、透明、半透明、黒色、または不透明の導電性材料で作られる。導電性材料は、導電性インクであってもよい。制御電極層221は、インクジェット印刷、ナノコーティング、原子層蒸着、化学気相蒸着、またはプラズマイオンアシスト蒸着の方法で形成することができる。導電性インクの材料は、インジウムスズ酸化物（ITO）、インジウム亜鉛酸化物（IZO）、カーボンナノチューブ（CNT）またはグラファイトである。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１９】
図2に示すように、本発明では、表示パネル210上のカラーフィルタ212の赤色フィルタ212aと緑色フィルタ212bと青色フィルタ212cとの間の間隔に対応する位置に、透明、半透明、黒色、または不透明の電極が配置され、カラーフィルタ212上に配置された液晶層225と組み合わされて、液晶マイクロレンズアレイと共に光コリメーション構造を形成する。したがって、表示装置200の出射光の散乱現象が低減され、画像表示効果が良くなり、輝度が高くなる。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２２】
光コリメーションモジュール320は、制御電極層321と、第1の透明基板323と、液晶層325と、第2の透明基板327と、を含む。制御電極層321は、カラーフィルタ312内に埋め込まれ、カラーフィルタ312のフィルタ、すなわち、赤色フィルタ312aと緑色フィルタ312bと青色フィルタ312cとの間の間隔内に位置する。すなわち、制御電極層321は、カラーフィルタ312の指定された位置に配置されている。指定された位置は、カラーフィルタ312内にあって、赤色フィルタ312aと緑色フィルタ312bと青色フィルタ312cとの間の間隔が正投影される位置である。正投影は、表示パネル310に垂直な方向、すなわち矢印Xの方向への投影である。さらに、透明ベースプレート311内にあって、制御電極層321が矢印Xの方向に配置される位置は、限定されない。さらに、これに対応して、カラーフィルタ312の上に余分な透明ベースプレートを配置する場合、すなわち透明ベースプレート312の反対側のカラーフィルタ312の他の側面に透明ベースプレートを配置する場合には、余分な透明ベースプレート内または余分な透明ベースプレート上に制御電極層321を配置することができる。制御電極層321は、透明、半透明、黒色、または不透明の導電性材料で作られる。導電性材料は、導電性インクであってもよい。制御電極層321は、インクジェット印刷、ナノコーティング、原子層蒸着、化学気相蒸着、またはプラズマイオンアシスト蒸着の方法で形成することができる。導電性インクの材料は、インジウムスズ酸化物（ITO）、インジウム亜鉛酸化物（IZO）、カーボンナノチューブ（CNT）またはグラファイトである。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２６】
図3に示すように、本発明では、表示パネル310上のカラーフィルタ312の赤色フィルタ312aと緑色フィルタ312bと青色フィルタ312cとの間の間隔に対応する位置に、透明または半透明の制御電極層が配置され、カラーフィルタ312上に配置された液晶層325と組み合わされて、液晶マイクロレンズアレイと共に光コリメーション構造を形成する。したがって、表示装置300の出射光の散乱現象が低減され、画像表示効果が良くなり、輝度が高くなる。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３１】
光コリメーションモジュール420は、制御電極層421と、第1の透明基板423と、液晶層425と、第2の透明基板427と、を含む。制御電極層421は、透明封止層413上に配置され、カラー発光ベースプレート412の発光部、すなわち、赤色発光部412aと緑色発光部412bと青色発光部412cとの間の間隔に対応している。すなわち、制御電極層421は、透明封止層413の指定された位置に配置されている。指定された位置は、透明封止層413上であって、赤色発光部412aと緑色発光部412bと青色発光部412cとの間の間隔が正投影される位置である。正投影は、表示パネル410に垂直な方向、すなわち矢印Xの方向への投影である。制御電極層421は、透明封止層413上の指定された位置に埋め込まれていてもよいことが理解されよう。指定された位置は、透明封止層413上であって、赤色発光部412aと緑色発光部412bと青色発光部412cとの間の間隔とは正反対の位置である。さらに、透明封止層413上であって、制御電極層421が矢印X方向に配置される位置は、限定されない。制御電極層421は、透明、半透明、黒色、または不透明の導電性材料で作られ、すなわち、透明、半透明、黒色または不透明の状態である。導電性材料は、導電性インクであってもよい。制御電極層421は、インクジェット印刷、ナノコーティング、原子層蒸着、化学気相蒸着、またはプラズマイオンアシスト蒸着の方法で形成することができる。導電性インクの材料は、インジウムスズ酸化物（ITO）、インジウム亜鉛酸化物（IZO）、カーボンナノチューブ（CNT）またはグラファイトである。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３５】
図4に示すように、本発明では、表示パネル410上のカラー発光ベースプレート412の赤色発光部412aと緑色発光部412bと青色発光部412cとの間の間隔に対応する位置に、制御電極層が配置され、封止層413上に配置された液晶層425と組み合わされて、液晶マイクロレンズアレイと共に光コリメーション構造を形成する。したがって、表示装置400の出射光の散乱現象が低減され、画像表示効果が良くなり、輝度が高くなる。
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３６】
図5を参照すると、それは、本発明の表示装置100、200、300、または400を適用した立体表示装置500を示す。立体表示装置500は、表示装置100、200、300、または400と、立体撮像を実現する立体撮像層520と、を含む。立体撮像層520は、表示装置100、200、300、または400の最上層の第2の透明基板127、227、327、または427上に配置される。
【手続補正１０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３７】
立体撮像層520は、表示装置100、200、または300のカラーフィルタ212、または312上の、あるいは表示装置400のカラー発光ベースプレート412上の、複数のサブピクセル、すなわちRGBサブピクセルに対応する位置に別々に配置され、かつ、時分割で変化する印加電界Eに応じて異なる投射方向に、複数のピクセル部によって表示された画像の光を交互に偏向させて、立体画像を表示する、例えば、肉眼で見ることができる立体画像を中央の奥行き平面上に生成するように構成された複数の電気光学変調部521を含む。
【手続補正１１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３８】
例えば、複数の電気光学変調部521は、ピクセル部上に直接配置されていてもよいし、複数のピクセル部全体が覆われるか、または封入される位置に配置されてもよい。例えば、ピクセル部と電気光学変調部との間には、特定の間隔（スペース）または仕切り（フィラー、スペーサ、または絶縁プレートなど）が存在する。
【手続補正１２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５０】
本発明のこの実施形態によれば、複数の電気光学変調部は、複数のピクセル部と一対一対応する。電気光学変調層は、電気光学変調媒体を含み、かつ、出光面および入光面を有する電気光学変調媒体層と、電気光学変調媒体層の出光面上に位置する電極を含む第1の電極層と、電気光学変調媒体層の入光面上に位置する電極を含む第2の電極層と、を含む。複数の電気光学変調部の各電気光学変調部は、電気光学変調媒体層上に配置された電気光学変調媒体と、第1の電極層上に配置された少なくとも1つの第1の電極と、第2電極層上に配置された少なくとも1つの第2の電極と、を含む。電気光学変調媒体は、少なくとも1つの第1の電極と少なくとも1つの第2の電極との間で受け取られる電圧構成に従って生成された電界に従って予め設定された投射方向に、電気光学変調媒体に対応するピクセル部により表示される画像の光を偏向させる。
【手続補正１３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５１】
本発明のこの実施形態によれば、上記の電極は、透明な導電性材料で作ることができ、例えば、インジウムスズ酸化物（Indium Tin Oxide、ITO）などの透明な導電性材料であってもよい。電気光学変調媒体は、液晶またはニオブ酸リチウム結晶などの結晶材料を含んでもよい。すなわち、電気光学変調媒体層は、液晶層または別の結晶層であってもよい。少なくとも1つの第2の電極は、連続するITO透明導電膜であってもよい。例えば、透明導電膜電極は、カバーの内面上および電界を発生させるように構成された表示パネルの上に分布され、表示パネルと液晶層とを分離するようにさらに構成される。本発明のこの実施形態では、ピクセルごとに調整可能な液晶プリズムを配置することができ、すなわち、調整可能なピクセルレベルの液晶プリズムを配置することができる。したがって、本発明のこの実施形態では、ピクセル間のクロストーク現象を解消することができる。
【手続補正１４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６２】
本発明のこの実施形態によれば、複数の電気光学変調部内の各電気光学変調部は、少なくとも2つの第2の電極を含む。少なくとも2つの第2の電極の配列方向は、少なくとも2つの第1の電極の配列方向と異なる。立体表示装置が第1の方向にある場合には、少なくとも2つの第1の電極は、少なくとも2つの電圧を別々に受け取り、少なくとも2つの第2の電極は、基準電圧を受け取るための共通電極として使用される。さらに、立体表示装置が第2の方向にある場合には、少なくとも2つの第1の電極は、基準電圧を受け取るための共通電極として使用され、立体表示装置が第2の方向にある場合には、少なくとも2つの電圧を受け取り、すなわち、少なくとも2つの第2の電極は、少なくとも2つの電圧を別々に受け取る。
【手続補正１５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００７２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００７２】
図10を参照すると、図10は、本発明の表示装置100、200、300、または400を適用した立体表示装置1000を示す。立体表示装置1000は、表示装置100、200、300、または400と、立体撮像を実現する立体撮像層1020と、を含む。立体撮像層1020は、表示装置100、200、300、または400の最上層の第2の透明基板127、227、327、または427上に配置される。立体撮像層1020は、少なくとも2つのレンズ層を含む。説明を容易にするために、図10は2つのレンズ層1021、1023だけを示す。
【手続補正１６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００７３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００７３】
2つのレンズ層1021、1023は、表示装置100、200、300、または400のカラーフィルタ212、または312上の、あるいはカラー発光ベースプレート412上のRGBピクセルアレイに対応する位置に重畳されて配置され、時分割で変化する印加電界に応じて異なる投射方向に、ピクセルアレイによって表示される画像の光であって、レンズ構成要素を通過する光を偏向させるように構成される。
【国際調査報告】
2018503144.tif 000013
2018503144.tif 000014
2018503144.tif 000015
2018503144.tif 000016
2018503144.tif 000017