[發(fā)明專利]微結(jié)構(gòu)光相位膜及柱狀透鏡

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201110448370.8
• 申請(qǐng)日: 2011-12-28
• 公開（公告）號(hào): CN102654596A
• 公開（公告）日: 2012-09-05
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 吳榮聰
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 銀海科技股份有限公司
• 主分類號(hào): G02B5/30
• 分類號(hào): G02B5/30;G02B27/26
• 代理公司: 北京中博世達(dá)專利商標(biāo)代理有限公司 11274
• 代理人: 王晶

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種一體成形微結(jié)構(gòu)光相位膜與其制作方法，尤其涉及一種應(yīng)用于2D/3D影像切換的微結(jié)構(gòu)光相位膜及柱狀透鏡。

背景技術(shù)

立體顯示技術(shù)則被視為顯示技術(shù)的新世代產(chǎn)品標(biāo)的，從消費(fèi)者的觀點(diǎn)來看，雖然戴眼鏡式立體顯示的硬件技術(shù)已經(jīng)發(fā)展的很成熟且能滿足多人共同觀看的需求，不過觀看時(shí)必須配戴特殊眼鏡仍舊是個(gè)相當(dāng)大的障礙，各家廠商于是投入不需要配戴特殊眼鏡的裸視3D立體顯示技術(shù)研發(fā)。因此裸眼式立體顯示技術(shù)是未來主要發(fā)展驅(qū)勢(shì)。事實(shí)上，裸眼式立體顯示技術(shù)目前已發(fā)展到可以讓多人同時(shí)觀賞的多視域(multi-view)顯示技術(shù)。

但是裸眼式多視域立體顯示器在文字部份可能模糊不清并造成閱讀的問題，在硬件技術(shù)上需要開發(fā)一個(gè)可以自動(dòng)偵測(cè)文字及影像內(nèi)容及其顯示區(qū)域范圍，于影像的部份以3D立體模式顯示，文字等說明的部份則仍然以傳統(tǒng)2D模式顯示于屏幕，同時(shí)可以進(jìn)行動(dòng)態(tài)、局部顯示區(qū)域2D/3D模式切換的立體顯示器系統(tǒng)。

以光學(xué)控制技術(shù)來看平面電視可切換式影像立體化的技術(shù)，主要有如圖1a所示的視差光柵(barrier)技術(shù)以及如圖1b所示的柱狀透鏡(lenticular?lens)技術(shù)兩大主流。其基本原理是將顯示的畫面分為給右眼看的像素111與給左眼看的像素112；以視差光柵技術(shù)而言是利用視差光柵120使右眼101看不到給左眼102的像素111，而左眼102看不到給右眼101的像素112，因此兩眼101、102看到不同光相位的影像，使得大腦可以組成立體影像。而以柱狀透鏡技術(shù)而言，是利用柱狀透鏡130的折射，分別將給右眼101的像素112與給左眼102的像素111送至右眼101與左眼102。以目前技術(shù)水準(zhǔn)而言，柱狀透鏡圖的亮度表現(xiàn)比較好，然而制程穩(wěn)定性以及技術(shù)成熟度不及視差光柵，因此視差光柵技術(shù)比較有成本優(yōu)勢(shì)。然上述的兩種技術(shù)均是固定呈現(xiàn)3D立體影像的方法，而無法做動(dòng)態(tài)的2D/3D影像的切換。

圖2a及2b所示為可做動(dòng)態(tài)2D/3D影像切換的先前技術(shù)，該技術(shù)有一切換液晶層220，可由經(jīng)由施加于其上下的偏極膜210的偏極電壓改變光的偏極相位角度；有一液晶層240亦可經(jīng)由電壓控制改變其折射率；另有一透鏡層250具有一固定折射率n。如圖2a所示，先施加偏極電壓(Va)271于切換液晶層220上下的偏極膜210時(shí)，液晶分子改變排列方向，使0度偏極光280經(jīng)過像素201入射進(jìn)切換液晶層220后，成為90度偏極光281，此時(shí)液晶層240的折射率被控制為N，與透鏡層250的折射率n不同，所以光會(huì)改變前進(jìn)的方向，而具有柱狀透鏡的效果，此即為3D模式。又如圖2b所示，先施加偏極電壓(Vb)272于切換液晶層220上下的偏極膜210后，液晶分子再度改變排列方向，使一0度偏極光280經(jīng)過像素201入射進(jìn)切換液晶層220后仍是0度偏極光280，但此時(shí)液晶層240的折射率被控制為n，與透鏡層250的折射率n相同，因此不會(huì)改變前進(jìn)的方向，此時(shí)即為2D模式。

但此先前技有諸多缺點(diǎn)，如液晶層240與透鏡層250必須制作在一玻璃基板230上，最上一層又需一玻璃基板260，且液晶層240仍需以電壓或其它方式控制以改變其折射率使之與透鏡層250配合以達(dá)2D/3D切換的功能。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷和不足，本發(fā)明的目的在于提供一種微結(jié)構(gòu)光相位膜與微結(jié)構(gòu)相位柱狀透鏡。

為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：

一種微結(jié)構(gòu)光相位膜包括：一光相位膜基底，具有一厚度，從正上方俯視為一矩形形狀，具有兩個(gè)等長的橫向邊與兩個(gè)等長的縱向邊；一圓凹柱狀表面，位于光相位膜基底之上；其中圓凹柱狀表面具有至少兩個(gè)平行的圓凹柱，以一固定間距重復(fù)排列，圓凹柱的最高點(diǎn)與其開始往上突起的點(diǎn)呈一圓柱高度，且圓凹柱的軸向與光相位膜的材料分子的排列相位成一夾角。

所述光相位膜的材料為可透光的材料，包括聚氯乙烯(PVC)、聚碳酸酯(PC)、聚乙烯醇(PVA)、乙烯對(duì)苯二甲酸酯(PET)、聚乙烯(PE)、三醋酸纖維素(Tri-acetyl?cellulose··TAC)、醋酸丙酸纖維素(Cellulose?Acetate?Propionate··CAP)。基底厚度50μm～150μm，圓凹柱的固定間距為120μm～450μm，較佳為150μm～200μm，圓凹柱的圓柱高度為10μm～180μm。改變光相位膜的折射率的因素包括：圓凹柱軸向與光相位膜材料分子排列相位的夾角、圓凹柱的圓柱高度、圓凹柱的固定間距、或一入射光的偏極角度。