多视图定向显示器的制作方法
专利名称：多视图定向显示器的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种多视图定向显示器，显示两个或多个图像，以便从不同方 向各个图像是可见的。因此，从不同方向观看显示器的两个观看者将看到彼此 不同的图像。上述显示器可被用于，比如，自立体显示设备或者双视图显示设 备。本发明也涉及一种年赔隔板基底，和一种制造多视图定向显示器的方法。
背景技术：
传统显示设备已被设计为被多个用户同时观看。显示设备的显示特性使得 观看者可以从显示器的不同角度看到同样好的图像质量。在许多用户需要从向 显示器得到相同信息时是有效的，比如在机场和火车站出发信息的显示。但是， 在许多应用中，希望各个用户可以从同一显示器看至怀同的信息。例如，在汽 车中驾驶员可能希望看到卫星导航数据，但是乘客可能希望观看电影。这种冲 突需要提供两个单独的显示设备来满足，但是这将花费额外的空间并将增加成 本。进一步的，如果在上述例子中两个单独的显示器被使用，如果驾驶员移动
他或她的头，驾驶员可肖^见看乘客的显示器，使驾驶员分心。作为一^HS—步 的例子，计算机游戏中的两个或多个玩家中的每一个可育蹄望从他或她自己的 透视角度观看游戏。当前每个玩家在单独的显示屏观看游戏，以致于^^玩家 在各自的显示屏观看他们自己唯一透视图。但是，为每个玩家樹共单独的显示 屏花费许多空间并且价格昂贵，在便携式游戏中不实用。为了解决上述问题， 多视图定向显示器己被开发。多视图定向显示器的一个应用是作为"双视图显 示器"，可以同时显示两个或多个不同的图像，每个图像只在特定方向可见，因 itb见看者从一个方向观看显示设备将看到一个图像，但是观看者从另一个不同 的方向观看显示设备将看到一个不同的图像。与使用两个或多个单独的显示器 相比，可向两个或者多个用户显示不同图像的显示器提供了一种考虑节省空间 和成本的可能。
多视图定向显示设备可能的应用的实施例已在上文中给出，但是还有许多 其它的应用。比如，可被用于飞机上，向每个乘客提供单独的飞行娱乐节目。 当前向每个乘客提供单独的显示设备，通常在前排座位的背面。使用多视图定 向显示器由于它使得一个显示器用于两个或多个乘客并且仍然允i午旨乘客选 择他们自己的电影选择，可以节省j^，空间和重量。
多视图定向显示器的进一步的优点是排除用户观看他人视图盼性能。这在 要求安全的应用比如银行或者销售交易中是被期望的，例如使用自动取款机
(a )和上述计sm游戏的例子。
多视图定向显示器的进一步的应用是产生三维显示。在正常显示中，人的
双眼从不同的透视(perspective)感知世界的视图，归功于它们在人头部的不同 的位置。这两4Sg视(perspective)被大脑j好目，估计到场景中不同对象的距离。 为了建立有效显示三维图像的显示器，必须重建该位置，掛共所谓的图像的"立 体象对"，也就魏慰见看者每只眼睛图像。
三维显示器根据向不同观众的眼睛提供不同视图的方法分成两种类型。立 体显示器通常在广阔的观看区域显示立体图像对的两个图像。每个视图被编码， 例如通af》色，偏振状态，或显示时间。用户被要求佩戴分离视图的作为过滤 系统的眼镜，使每一只眼睛只看至树应的视图。
自立体显示器在不同方向显示右眼视图和左眼视图，因此每个视图只在各 自定义的空间区域可见。在整个显示激活区域中图像可见的空间区域被定义为 "观看窗口 "。如果观看者的位置使得左眼在立体象对的左眼视图的观看窗口并 且右眼在立体象对的左眼视图的观看窗口，正确的视图将被观看者的每一只眼 睛看到，三维图像将被感知。自立体显示器要求没有由观看者进行观看帮助。
自立体显示器原理上与双视图显示器相同。但是，在自立体显示器上显示 的两个图像鼓体图像对的左眼和右眼图像，因此彼此不是无关的。进一步的， 两个图像被显示，以便对单个观看者可见， 一个图像对于观看者的一只眼睛可 见。
对于平面平台自立体显示器，观看窗口的形成通常由自立体显示器的图像 显示单元的图像单元(或者"像素")结构和光学单元的结合， 一般叫做视差镜 片。视差镜片的一个例子是视差隔板，是具有传送区域的屏幕，通常是狭缝形 式，被不透明区域分开。这种屏幕可被设置在具有二维图像单元阵列的空间光
调制器的(SLM)前面或者后面，产生自立体显示。
附图1是已知多视图定向设备的平面图，假若这样是自立体显示器。定向
显示器1包括组成图像显示设备的空间光调制器的(SLM) 4，和视差隔板5。 附图1中的SLM是液晶显示器(LCD)，包括有源矩阵薄膜晶体管(TFT)基 底6，反向基底7，液晶层8位于基底和反向基底之间。SLM具有定义了多个 独立寻址图像单元的寻址电极(未示出)，也具有用于对准液晶层的对准层(未 示出)。观看角度增强薄膜9和线性起偏振器10位于基底6， 7的外表面。照明 ll来自背部光(未示出)。
视差隔板5包括基底12，视差隔板隙缝阵列13形成在它与SLM 4相邻的 表面。隙缝阵列包括由不透明部件14分离的垂直扩展(也就是说，扩展到附图 1中纸的平面)透明P徵逢15。抗反射(AR)涂层16形j^4视差隔板基底12 (形 成在显示器1的输出表面)的反面。
SLM4的像素以行和列排列，并且列扩展到附图1中纸的平面。在行或者 水平方向上像素间距(一个像素中心至湘邻像素中心的距离)是p。隙缝阵列 13的垂直扩M3tl弱夹缝15的宽度是2w，传送狭缝15的水平间距是b 。隔板 隙缝阵列13的平面与液晶层8的平面的空间距离是s 。
在使用中，显示设备1形成左眼图像和右眼图像，观看者头部位于使他们 的左眼和右眼分别与左眼观看窗口 2和右眼观看窗口 3重合时，将看到三维图
像。左眼和右目l^见看窗口2， 3形j^距离显示器希望观看距离的窗口平面n。 窗口平面与隙缝阵列13的平面的距离是r。。窗口2， 3在窗口平面邻接，具有 相应于人两眼之间平均间隔的间距e。从垂直轴到每个窗口2， 3中心与显示法 线的半角是a。
视差隔板5的狭缝15的间足隨择接近SLM 4的像素间距的M倍，以便 像素列的组与视差隔板的特定狭缝相关。附图l描述的显示设备中，SLM4的 两个像素列与视差隔板的每^Htlt狭缝15相关。
附图2描述了从SLM4和视差隔板5产生的光的角区域，其中视差隔板的 间距洽好是像素列间距的整数倍。在这种情况下，来自不同位置的角区域通过 显示面板表面混和，并且观看图像1或图像2 (其中"图像1""图像2"表示 SLM4显示的两个图像)的纯区域不存在。为了对其寻址，视差隔板的间距最 好稍微减少，以便稍微小于像素列间距的整数倍。因此，角区域会聚在显示器
前面的一个预定义平面("窗口平面")。这种效果在相关的附图3中描述，该附
图描述了SLM4和修改后的视差隔板5'产生的图像区域。当以这种方式产生
时，观看区域在平面图中大致是风筝型。
附图4描述了另一个已知多视图定向显示设备r的平面图。大体上与附
图l中的显示设备l对应，除了4赔隔板5位于SLM4后面，因此在背部光和 SLM4之间。这种设备可以具有的优点是视差隔fet观看者更不可见，显示器 的像素出现的更接近设备的前面。进一步的，尽管附图1和4描述了由背部光 照明的透射显示设备，使用环境光(在明亮环境中)的反射设备已知。在W" 设备中，附图4中的后面的视差隔板将不吸收环境光。如果显示器具有使用反 射光的2D模式，这是一个优点。
在附图1和4的显示设备中，禾赠隔板l細作,腫镜片。其他类型的年腫 镜片已知。例如，双凸纖阵列可被用于不同方向的定向交织图像，以便形成 立体图{ 或者形成两个或者多个图像，每个在不同方向看到。
图像分害啲全息照相方法已知，但是在实际应用中这些方法遇到观看角度 的幻视镜区和不容易控制图像问题，。
另一种视差隔板是微起偏振器显示器，使用偏振方向光源和与SLM的像 素排成直线的图形化的高精度微起偏振器单元。上述显示器提供了高窗口图像 质量，小型设备，在2D显示模式和3D显示模式之间切换的可能性。j顿微起 偏振器显示器作为视差镜片的主要要求是，当微起偏振器单元与SLM合并时， 需要避免1^问题。
当需要彩色显示器时，SLM4的每个像素通常给出一个与三基色之一相关 的滤波器。通过控制三像素组，其中每个像素具有一个不同的彩色 虑波器，许 多可见彩色可被产生。在自立体显示器中，每个立体图像通道必须包含足够的 彩色、2^波器，用于平衡彩色输出。许多SLMs具有以垂直列形式排列的彩色滤 波器，由于容易制造，因此在给定列的所有像素具有与其相关的相同的彩色滤 波器。如果冬赔镜片放置在这样的具三像素列的SLM上，其中三像素列与l腫 镜片的每个狭缝或者透镜相关，则每个观看区鄉每只看到一个彩色的像素。彩 色搶波器的布置必须注意避免这种情况。合适的彩色搶波器布置的进一步的细 节在EP-A-0752610中给出。
比如附图1和4所示的定向显示设备中视差镜片的作用是限制，寸过
SLM 4的像素到某些输出角度。该限制定义了视差镜片的给定像素(比如M 狭缝)后面的每个像素列的观看角度。每个像素的观看角度范围由像素间隔p， 像素平面和视差镜片平面之间的间隔S，像素平面和视差镜片平面之间的材料
(附图1中显示器的基底7)的折射率n确定。H Yamamoto等在正EE Trans.Electron，巻E83-C,NO.10,第1632页的"Optiimim parameters and viewing areas of stereoscopic fbll-colour LED displays using parallax barrier"中，公开了自
立体显示器中图像之间的分离角度{ 于显示器像素和视差隔板之间的距离。 附图1或4中的半角a通过下面的公式给出 sin a =nsin(arctan(上)) (1)
许多己知多视图定向显示器的一个问题是两个图#^间的角度分离太低。 原则上，观看窗口之间的角度2a可以皿增加像素间隔p, ^14IM镜片和像
素之间的间隔s或者通过增加基底的折射率n来增加。
未决的UK专利申请No.0315171.9描述了一种在标准,腫隔板中j顿的新 像素结构，在多视图定向显示器的观看窗口中提供更大的角度分离。但是，希 望可以在多视图定向显示器中使用标准像素结构。
未决的UK专利申请No.0306516.6和0315170.1建议Ml增加像素的有 效间距来增加多视图定向显示器的观看窗口之间的分离角度。
JP-A-728015建议增加像素间距，因此增加了多视图定向显示器的观看窗 口之间的角度分离，通过旋转像素配置，以便彩色子像素在水平方向，而不是 垂直方向运动。这导致像素宽度三倍增加，因此观看角度大致增加三倍。缺点 是视差隔板的间隔必须随着像素间隔增加而增加，增加视差隔*，观看者的可 见性。上述非标准面板的制造和操作不能4贼本有效率。另外，在一些应用中， 增加观看角度需要大于三倍标准配置，并且在这种情况下，简单的旋转像素不 是足够的。这通常是在高^f摔面板的情况下。
但是，大体上，像素间隔通常由显示设备要求的^f井率规格定义，因此不 能被改变c
改变通常由玻璃制造的基底的折射率不总是实用或者明显花费有效的。 另一些增加多视图定向显示设备的观看窗口之间的角度分离的尝试是M^ 视差镜片和SLM的像素平面之间的分离。但是这是很困难的，如下文中参考附 图5的描述，该附图是附图1中的显示设备1的示意框图，其中显示设备中LCD
作为SLM4。
形成SLM 4的LCD面板由两个玻璃基底制成。基底6承载TFT开关单元， 它用于寻址SLM的像素，因此称为"TFT基底"。通常也承载其他层例如校准 液晶层8，允许液晶层的电气开关。在另一个层7 (相应于附图1中的反向基底) 形成彩色滤波器18，与另一个层一起，例如校准液晶层。因此反向基底7通常 称为"彩色滤波器基底"或者CF基底。LCD面板M将彩色滤波器基底与TFT 基底相对放置并将液晶层8夹在两个基底之间形成。在先前的定向显示器中， 视差镜片已被粘附到,LCD面板，如附图5所示。LCD像素和视差镜片之 间的距离主要由LCD的CF基底厚度确定。减少CF基底厚度将 >LCD像素 和视差镜片之间的距离，但是将相应的使得基底不耐用。LC基底厚度的实际最 小值大约是0.5mm，但是如果视差镜片粘附到这个厚度的基底，像素与视差镜 片分离对许多应用来说仍然太大。
日本专利No.9-50019公开了一种增加多视图定向显示设备的观看窗口之 间的角度分离从而M^观看距离的方法。该专利建议减少LC和隔板之间的厚 度。鄉过以下面柳,构粒体LCD面板实现LCD面板，,腫隔板，起 偏振器。先前柳im LCD面板，起偏振器，,赔隔板，如附图1所示。M 过起偏振器的厚度减少了视差隔板与像素板之间的分离，但是这只导致了多视 图定向显示设备的观看窗口之间的角度分离的有限增加。
GB2278222公开了一种空间光调制器，微棱镜阵列放置在液晶层附近，以 便P耻在大角度入射时第二顺序图像的发生。
GB2296099公开了一种空间光调制器，诸如起偏振器和半波片32的单元 放置在空间光调制器的两个基底之间。这样做避免使用高各向同性基底，以便 更便宜和更轻的塑料基底可被〗顿。如果起偏振器放置在空间光调审U器的外部， 空间光调制器的基底必须是高各向同性的，以便卩M:基底使得通过基底的光的 偏振方向改变。
US-A-5831765公开了一种具有液晶面板和视差隔板的定向显示器。视差隔 板没有放置在液晶面板内，视差隔板在液晶面板外部，通过扩散器与液晶层分 离，与通过液晶面板的基底一样。
US-A-4404471公开了一种4顿x-射线的柱镜胶片。水银，石墨或者鸽粉， 或者其他流动的x-射线吸收材料被弓隨到x-射线邀寸材料的凹槽。
发明内容
本发明提供了一种具有图像显示单元和m^镜片的多视图定向显示器，其 中图像显示单元包括第一基底；第底；夹入第一基底和第二^底中间的 图像显示层；其中视差镜片安装在图像显示单元之内。
视差镜片在图像显示单元之内，使ff^M镜片更接近图像显示层，因此减 少了等式(1)中的间隔S，增加了显示设备产生的两个观看窗口之间的角度间 隔。不必减少图像显示单元的一个基底的厚度，因此图像显示单元的结构强度 不受影响。
本发明的显示器打算使用光谱可见区域的光，以致显示在光谱可见区域并 且对于观察者可见的图像。
视差镜片可安装在第一基底和第二基底之间。这是一种己知的使m^镜片 接近图像显示层的方法。
可选的，视差镜片可安装在第一基底之一或者第』底之内。这是另一种 使f射，镜片更接近图像显示层而不减少图像显示单元的基底厚度的方法。
可选的，年赠镜片可安驗第一基底的厚度之内。
视差镜片可以包括多个，，单元，旨1，单元被安^第一基底主表面 的各自的凹牛曹。
第一基底可以包括基本基底和安装在基本基底上的透光层，视差镜片安装 在透光层和基本基底之间。
第一基底包括基本基底；安M基本基底主表面的透光层；定义在透光 层的多个凹槽，并且视差镜片可以包括多个视差单元，^^M单元安M透 光层的各自的凹槽。
每个纟，单元可以安装在各自的凹槽的底面。
凹槽平行于基底表面的横截面可以随着深度的增加而减少。
每个IK单元可以实质上充满各自的凹槽。
彩色滤波阵列或者变换单元阵列可以安装在第一基底的主表面。
显示器可以进一步包括透光层，JlM光层安装在MM镜片和彩色，虑波阵 列或者变换单元阵列之间。
显示器可以进一步包括另一个卞腫镜片，上述另一个,赔镜片安驗丰腫 镜片和彩色滤波阵列或者变换单元阵列之间。
彩色滤波阵列或者变换单元阵列可以安装在第一基底的第二主表面。 透光层可以安装在视差镜片和图像显示层之间。
视差镜片和彩色滤波阵列与变换单元阵列之一，可以安装在基本基底的主 表面，基本基底被包含在第一或者第』底内。
视差镜片可以安装在基本基底的第一主表面，彩色滤波阵列或者变换单元 阵列安驗纟腫镜片上。
彩色搶波阵列或者变换单元阵列可以安装在基本基底的第一主表面，l腫 镜片可以安M彩色滤波阵列或者变换单元阵列上。
透光层可以安驗丰赔镜片和彩色滤波阵列或者变换单元阵歹U之间。
显示器可以进一步包括另一个，，镜片，i^另一个^^镜片安装在IK 镜片和彩色滤波阵列或者变换单元阵列之间。
视差镜片可以包含多个视差单元，每个m^单元安装在第一或者第底 主表面的各自的凹槽。
第二透光层可以安装在基本基底和第一透光层之间的基本基底的主表面； 多个凹槽可以定义在第二透光层；视差镜片可以包含多个视差单元， IIM
单元安M第二透光层(32)的各自的凹槽。
彩色滤波阵列和变换单元阵列之一可以安装在基本基底的第一主表面，视 差镜片安装在基本基底的第二主表面内或者第二主表面上，基本基底被包含在 第一或者第』底内。
视差镜片可以包含多个纟赔单元，齡纟腫单元安装在基本基底的第二主 表面的各自的凹槽中。
每个视差单元可以安装在各自的凹槽的底面。
凹槽平行于基底表面的横截面可以随着深度减少。
每个视差单元可以实质上充满各自的凹槽。
透光层可以，明树脂层，层压塑料层或者玻璃层。
年赔镜片可以是视差隔板或者双凸透镜阵列。
MM镜片可以是禁用的(disableable)，并且可以是可寻址的。 本发明的第二方面提供一种包含上文中定义的多视图定向显示设备的双视 图显示设备。
本发明的第三方面提供一种包含上文中定义的多视图定向显示设备的自立
体显示设备。
本发明的第四方面樹共一种卞膀镜片，包括透光基底，多个年赠单元， 每个;赔单元安装在基底表面的各自的凹槽。
本发明的视差镜片打算使用光谱可见区域的光。 凹槽平行于基底表面的横截面可以随着深度减少。 每个,M单元可以实质上充满各自的凹槽。
本发明的第五方面掛共一种制造显示设备的方法，包括以下步骤(a)减 少图像显示单元的第一基底的厚度，图像显示单元包括第一基底，第』底， 安装在第一基底和第二基底之间的图像显示层；和(b)粘附第三基底到第一基 底，,赔镜片安装在两个基底之间。
第三基底可以直接粘附至U第一基底或者，可选的， 一个或者多个其它部件 可被插入到第一基底和第三基底之间。
视差镜片可以定义在第三^底的第一主表面上或者第一主表面内，步骤(b) 可以包 辞占附第三基底的第一主表面到图像显示单元的第一基底。
本发明的伏选实施例将参考附图中的实施例进行描述，其中
附图1是已知自立体显示设备的示意平面附图2是已知多视图显示设皿供的观看窗口的示意附图3是另一个已知多视图定向显示设备产生的观看窗口的示意平面附图4是另一个已知自立体显示设备的示意平面附图5是描述已知多视图定向显示设备的原理部分的示意平面附图6(a)和6(b)描述了根据本发明第一实施例的显示器；
附图6(C)和6(d)描述了根据本发明另一实施例的显示器；
附图7(a)和7(b)描述了根据本发明另一实施例的显示:tl; 附图8(a)和8(b)描述了根据本发明另一实施例的显示器； 附图9(a)和9(b)描述了根据本发明另一实施例的显示器； 附图10(a)和10(b)描述了根据本发明另一实施例的显示器； 附图ll(a)禾卩ll(b)描述了根据本发明另一实施例的显示器； 附图12(a)和12(b)描述了根据本发明另一实施例的显示器； 附图13(a)和13(b)描述了根据本发明另一实施例的显示器；
附图14(a)和14(b)描述了根据本发明另一实施例的显示器； 附图14(C)和14(d)描述了根据本发明另一实施例的显示器；
附图15(a)和15(b滩述了根据本发明另一实施例的显示器；
附图15(c)和15(d)描述了根据本发明另一实施例的显示器的彩色媳波基底;
附图16(a)和16(b)描述了根据本发明另一实施例的显示器；
附图17(a)和17(b)描述了根据本发明另一实施例的显示器；
附图18(a)和18(b)描述了根据本发明另一实施例的显示器；
附图19(a)和19(b)描述了根据本发明另一实施例的显示器；
附图20(a)和20(b)描述了根据本发明另一实施例的显示器；
附图20(c)和20(d)描述了根据本发明另一实施例的显示器的彩色滤波基底；
附图21(a)和21(b)描述了根据本发明另一实施例的显示器；
附图21(c)和21(d)描述了根据本发明另一实施例的显示器的彩色滤波基底；
附图22描述了根据本发明另一实施例的显示器；
附图23描述了根据本发明另一实施例的显示器；
附图24描述了根据本发明另一实施例的显示器；
附图25描述了根据本发明另一实施例的显示器；
附图26 (a)到26 (d)描述了一种制造本发明的显示器的方法；
附图27描述了根据本发明另一实施例的显示器；
附图28描述了根据本发明另一实施例的显示器；
附图29描述了根据本发明另一实施例的显示器；
附图30描述了根据本发明另一实施例的显示器；
附图31描述了适于在本发明的显示器中使用的背部光；
附图32描述了适于在本发明的显示器中使用的另一种背部光；
附图33描述了适于在本发明的显示器中使用的另一种背部光；
附图34描述了适于在本发明的显示器中使用的另一种背部光。
所有附图中相同的附图标己表示相同的部件。
具体实施例方式
附图6(b)是根据本发明第一实施例的多视图定向显示器的示意平面图。显 示设备58包括第一透明基底6和第二透明基底7 ，图像显示层8安装在第一基 底6和第J底7之间。彩色滤波阵列18 Jif共在第』底7上，第二基底因此
被称为彩色微基底。
第一基底6提^W像素电极(未示出)，用于在图像显示层8中确定像素阵
列，同时提供开关单元(未示出)比如薄膜晶体管(TFTs)，用于选择的定址像 素电极。基底6将被称为"TFT基底"。
图像显示层8在本实施例中是液晶层8。但是发明不限于此，因此ftf可透 射图像显示层可被使用。而且，显示器以"前隔板模式"使用，也就是视差镜 片安装在图像显示层和观看者之间，显示层可以是发射显示层比如等离子体显 示器或者有机质发光设备(OLED)层。
显示器58被装配，以致于旨彩色熗波器18实质上与图像显示层8的一 个像素相对。其他部件比如对准层可被安装在基底6， 7与图像显示层相邻的表 面，反向电极或者电极可安装在CF基底7上；这些部件是已知的，不再进一步 描述。而且，显示器58可以包括更多的部件比如起偏振器，观看角度增强薄膜， 抗反射薄膜等等，安装在图像显示单元的外部；这些部件也是已知的，不再进 一步描述。
彩色f虑波基底7在附图6(a)中更详细的示出。彩色滄波基底7包括基本基 底19，上述基底由透光材料比如玻璃制成。l赔隔板隙缝阵列13安装在基本 基底19的一个主表面。在附图6(a)的实施例中，卞赔隔板隙缝阵列13通过在 基本基底的表面沉积不透明带14形成，因此定义了不透明带之间的,狭缝 15。
彩色、2t波基底进一步包括分隔层20，在本实施例中由透光树脂形成，提供 在卞腫隔板隙缝阵列13上。因此卞赔隔板隙缝阵歹按驗基底7的内部。最后， 彩色滤波器18安,分隔层20的上表面。
在本实施例中，视差隔板隙缝阵列13 aa树脂分隔层20的厚度与液晶层 8的像素分离。树脂层20可以做得非常薄，使得等式(1)中的间隔s很小，导 致观看窗口的大角度间隔。尽管图示的树脂层20是单层，在实践中可以沉积两 个或者多个分离树脂层，以便获得希望厚度的分隔层。例如，层20可以具有 50微米的厚度，并且可以包括聚乙烯邻苯二甲酸盐(perephthalate)。
附图6(d)是根据本发明另一实施例的显示器21的示意平面图，附图6(c) 示出了该显示器的反向基底。将只描述该实施例与先前实施例之间的不同。
在该实施例中，视差隔板P京缝阵列13和彩色、2f^波器18都安装在彩色 虑波
基底7，的基本基底19的第一主表面上。彩色^^波基底的分隔层20，同样由树 脂形成，安装在丰赔隔板隙缝阵列13和彩色搶波阵列上。因此，年赠隔板隙缝
阵列安装在基底7'的厚度范围内。视差隔板隙缝阵列13通过树脂层20的厚 度与液晶层8的像素分离，该厚度可以非常小。彩色 麽波阵列类似地与液晶层 8分离，在所述液晶层处不需要附加的彩色搶波阵列。在相同平面掛裕腫隔 板和彩色 虑波器简化了显示器的制造。
附图6(a)到6(d)的树脂层20容易制造成相同厚度。层可以M例如旋涂或 者印刷来沉积。
附图7(b)是根据本发明进一步实施例的显示器22的平面图，附图7(a)示出 了显示器22的彩色效奮波基底。将只描述该实施例与第一实施例之间的不同。
在附图7(a)和7(b)的实施例中，,赔隔板隙缝阵列13沉积在基本基底19 的主表面上。彩色纟虑波基底7进一步包括视差隔板隙缝阵列13上的分隔层20， 并且彩色滤波阵歹按驗分隔层20丄因此，丰腊隔板隙缝阵列安装在彩色滤 波基底7的厚度之内。在该实施例中，分隔层20是,分隔层，而不是树脂分 隔层。玻璃分隔层粘附在视差隔板，可被蚀刻为希望的厚度。
玻璃层20的l顿简化了进一步的处理步骤。例如，当M层是玻璃层时， 在邀寸层20上制it^色 虑波器18与在普通玻璃基底上制3t^色滤波器一样。
附图8(b)是根据本发明另一实施例的显示器23的示意平面图，附图8(a) 示出了显示器的CF基底。本实施例的显示器23大体上相应于附图6(b)的显示 器，将只描述实施例之间的不同。在显示器23中，，赔隔板隙缝阵列与彩色滤 波阵列18之间的分隔层20是塑料材料层。塑料材料层通ait当的方法比如层 压或者胶粘粘附到年赔隔板隙缝阵列13。塑料材料20可以选择的印刷到,赔 隔板隙缝阵列。
4顿层压塑料层作为慰寸层20，比j顿旋涂技术形^M脂^3t层更便宜。 也比使用树脂更少浪费材料，并且层压处理更快。
附图9(b)是根据本发明另一实施例的多视图定向显示器24的示意平面图， 附图9(a)示出了显示器的CF基底25。显示器24也包括TFT基底6，彩色搶波 基底25，液晶层或者其他图像显示层8安装在TFT基底6和彩色纟虑波基底25 之间。
附图9(a)示出了显示器的彩色滤波基底25。从图中可知，多个凹槽26形
成在基本基底19的第一主表面。基本基底19可用任何适当的透光材料比如玻 璃，塑料或者玻璃钢形成。凹槽26可通过招可适当处理比如蚀刻或者切割处理
形成。凹槽26最好是延伸基本基底19的整个垂直高度的槽，也就是说，扩展 到附图9(a)的纸的平面。凹槽26最好彼此具有大体上相同的深度和宽度。
视差隔板隙缝阵列定义在基本基底19，通过沉积不透明材料到每个凹槽 26，以便至少覆盖每个凹槽的底面。因此不透明材料定义了视差隔板隙缝阵列 的不透明带14，透光区域在不透明带14之间定义。不透明带14和视差隔板隙 缝阵歹按装在基底25的厚度之内。
形成视差隔板隙缝阵列的不透明区域的不透明材料可以是樹可适合的不透 明材料，可用任何适合的方法沉积。例如，不透明树月旨可通过旋转处理沉积在 凹槽26。
一旦不透明材料己被沉积，凹槽随后充满透光材料，以便平面化基本基底 19的表面。例如，透光树月旨可通过旋转处理沉积在凹槽26。
一旦基本基底19的表面已经变平，彩色iiM阵列18可被沉积到基本基底 19，完成彩色微基底25。
在该实施例中，视差隔板隙缝阵歹,液晶层之间的间隔近似等于凹槽26 的深度d。凹槽的深度d可以很小，例如50樣 ，以便在观看窗口间获得大的 角度间隔。
附图10(b)示出了根据本发明另一实施例的显示器27。显示器27包括TFT 基底6，彩色滤波基底25'，液晶层(或者其他图像显示层)8安装在TFT基底 6和彩色滤波基底25，之间。该实施例大体上相应于附图9(a)和9(b)的实施例， 将只描述两个实施例之间的不同。
附图10(a)是显示器27的彩色 虑波基底25'的示意平面图。在该实施例中， 彩色滤波器18沉积在基本基底19的第一主表面。凹槽26定义在基本基底19 的第二主表面，例如使用蚀刻或者切割技术。随后不透明材料沉积到凹槽，形 成视差隔板隙缝阵列的不透明带14。不透明带14和视差隔板隙缝阵列安皿 基底25的厚度之内。如果希望的话，凹槽可以随后充满透光材料，以便平面化 基本基底19的第二主表面。与先前的实施例一样，任何适当的材料可作为不透 明材料沉积，可通过任何适合的技术沉积。在一个优选实施例中，不透明树脂 可通过旋转技术沉积在凹槽26。
与附图5中的已知显示器相比，教達隔板和液晶层之间的间隔fflil较少凹 槽的深度来减少，例如50微米，以便观看窗口之间的角度间隔因而增加。由于 基本基底的厚度只在有凹槽的位置减少，因此基本基底的结构强度大于旨基 底具有减少的厚度时的结构强度。
附图11(b)是根据本发明另一实施例的多视图定向显示器28的示意平面图。 显示器包括TFT基底6，彩色 虑波基底29，液晶层8或者其他图像显示层安装 在TFT基底6和彩色 虑波基底29之间。
彩色 麽波基底29如附图ll(a)所示。从图中可知，彩色纟麽波基底29大体上 与附图6(a)的彩色搶波基底7相同，除了他提供两个,赔隔板13， 13，。彩色 滤波基底29包括基本基底19，该基底可由任何适合的透光材料比如玻璃制成。 第一视差隔板隙缝阵列13安,基本基底第一表面。视差隔板隙缝阵列可通过 下述方式形成，例如在基底上沉积不透明材料条14，形成视差隔板隙缝阵列13 的不透明部件14。
第一透光分隔层20随后沉积至瞎底19的表面，其中4赔隔板隙缝阵列形 成在基底19。第一分隔层可由例如透光树脂，玻璃或者透明塑料材料形成，与 上文中的附图6(a)， 7(a)， 8(a)的实施例描述的一样。
第二视差隔板隙缝阵列13，安装在第一分隔层20的上表面。第二视差隔 板隙缝阵歹吔可通过在分隔层20上沉积不透明材料形成，以便形麟二;腫隔 板隙缝阵列的不透明部件14'。
彩色滄波基底进一步包括第二纟赔隔板隙缝阵列上的第二分隔层20'。视 差隔板隙缝阵列13， 13'都安装在基底29的厚度之内。第二分隔层也可以是 任何适合的透明材料比如透光树脂，玻璃层，玻璃或者透明塑料材料。
彩色滄波器18沉积在第二分隔层20 ，的上表面。
两个视差隔板13， 13'被排列，以便第二隔板13'的透射区域不直接安装 在第一视差隔板13的透射区域的前面。两个视差隔板被排列，以便第二视差隔 板13，的邀寸区域与第一视差隔板13的不透明区域14对齐，因此第二视差隔 板13'的不透明区域14'与第一视差隔板13的透射区i或对齐。因此，背部光 发出的光，在平行于或者接近于显示器的显示面的法线的方向上，被丰，隔板 13， 13，之一阻挡。由于两个l赔隔板排列使得第一丰赔隔板13的邀寸区摔与 第二视差隔板13，的邀寸区敏黄向偏移，来自第二视差隔板13，的光在关于法
线倾斜的第一和第二方向范围传播。
很多背部光沿垂直轴上有最大亮度，这在多视图定向显示器中是不利的， 原因在于观看窗口的位置通常与垂直轴有一定角度。在典型的双视图显示器中， 两个观看窗口可以在法线的士40度位置。如附图ll(b)的显示器一样使用两个视 差隔板，可以提供"黑色中心窗口"，也就是说，在显示器的显示面的法线中心 的区域，亮度最低。
该实施例不限于在彩色搶波基底麟两个,赔隔板。原则上，可在基底19 上提供三个或者更多视差隔板隙缝阵列，其中每一对相令,视差隔板隙缝阵列 被各自的分隔层分离。
在附图ll(a)的实施例中，两个分隔层20， 20'不必由相同材料形成。两 个分隔层可由不同材料制成，因此，作为一个例子，第一分隔层20可以是玻璃 层，但是第一分隔层20'可以^3S光树脂层。
在另一个实施例(未示出)中，彩色滤波基底包括两个卞赠隔板隙缝阵列， 安装在基本基底19的每一面。在该实施例中，第一视差隔板阵列形皿基本基 底19的一个主表面，熗波器18掛共在第一,赔隔板阵列，并且透光分隔层在 第一视差隔板隙缝阵列与滤波器18之间，如附图6(a)， 7(a)或8(a)所示。第二视 差隔板隙缝阵歹U形鹏基本基底19的第二主表面，被透光层覆盖，以顿个视 差隔板隙缝阵歹按装在彩色滤波基底的厚度之内。
附图12(a)和12(b)示出了根据本发明另一实施例。附图12(b)是根据本发明 实施例的多视图定向显示器30的示意平面图。显示设备也包括TFT基底6，彩 色滤波基底31 ，液晶层8或者其他图像显示层安,TFT基底6和彩色、2t波基 底31之间。
附图12(a)是本发明实施例的彩色滤波基底31的示意平面图。彩色滤波基 底31包括基本基底19，该基底可由任何适合的透光材料制成。多个凹槽26定 义在基底19的一僧面，通过任何适当的处理比如蚀刻或者开凿。当基底31 如正视图所示，凹槽26看起来像从基本基底19的定部至臓部的平行带。
如附图12(a)所示，在该实施例中，平行于基底19表面的凹槽的宽度，随 着到基底的距离增加逐渐减少。在附图12(a)的实施例中，凹槽26具有三角形 横截面，但凹槽不限于这种特定横截面。
视差隔板隙缝阵列13通过在凹槽26沉积不透明(或者反射)材料(或者
二者兼备)形成，以便形成视差隔板P京缝阵列的不透明部件14。不透明材料最 好充分填充凹槽26，以便平面化基本基底19的上表面。在,实施例中，不
透明材料是不透明树脂，通过旋转处理沉积在凹槽26，但是，原则上任何不透
明材料均可被舰。
彩色、搶波基底31进一步包括沉积在基本基底19上表面的透光分隔层20。 视差隔板隙缝阵列因此安,基底31的厚度之内。如上所述，透光分隔层20 可以是透光树脂层，玻璃层，透光塑料材料层等等。分隔层以任何适当的方式 粘附在基底19。
最后，彩色滤波器18沉积在分隔层20的上表面，形成彩色熗波基底31。
在该实施例中，视差隔板具有三维剖面图，由于视差隔板隙缝阵列的不透 明单元14延续限定深度至瞎底，例如50微米。视差隔板与已知视差隔板以相 同的方式作用，比如附图6(a)的视差隔板。但是，由于年腫隔板的三维结构， 以相对基底19平面的法线大角入射至诉，隔板的光被阻挡，尽管，光线可被 附图6(a)所示的已知视差隔M射。这有利于阻止第二窗口。
在附图12(a)的彩色滤波基底中，凹槽的深度可在基底19改变，以便改变 视差隔板的不透明部件的深度。这样做意味着阻挡光线的遮光角将通过显示装 置改变，±3 光角相对于基底平面的法线。
附图13(a)示出了本发明的另一个彩色搶波基底31'，附图13(b)示出了在 显示器30，中的13(a)的彩色滤波基底。这些实施例大体上分别与附图12(a)和 12(b)的实施例相同，下文中将只描述不同。
在附图13(a)的彩色滤波基底31，中，凹槽26不是形皿基本基底19上。 相反的，彩色^^波基底包括基本基底19上的透光分隔层32，凹槽26形成在分 隔层32。分隔层32可以是fij可适当的材料比如透光树脂，玻璃，或者透光塑 料材料。凹槽26可用任何适当的方法形成在分隔层32上，比如切割或者蚀刻。
不透明材料沉积在分隔层32的凹槽26中，形成视差隔板隙缝阵列的不透 明部件14，如上文的附图12(a)所述。最后，第二分隔层20沉积在第一分隔层 32上，彩色搶波器18形,第二分隔层20的上表面。视差隔板隙缝阵列因此 安装在基底31'的厚度之内。
在上面的实施例中，,赔镜片由纟腫隔板隙缝阵列组成。但是，本发明不
限于m^镜片的上述特定形式，可以使用其他视差镜片。
附图14(a)和14(b滩述了本发明另一实施例，其中视差镜片由双凸透镜阵 列形成。
附图14(b)是根据本发明实施例的多视图定向显示器的示意平面图。显示器 33也包括TFT基底6，彩色 虑波基底34，液晶层或者其他图像显示层8安, 彩色滄波基底34和TFT基底6之间。
附图14(a)示出了显示设备33的彩色纟虑波基底34。彩色滤波基底34包括 透光基本基底19，该基底的上表面被剖面形成双凸透镜阵列35。基本基底19 可以以任何适当的方式形成，比如通过使用适当的模型来模塑透光塑料材料， 以在基本基底19的一，面劍共双凸透镜阵列35。作为选择，透镜阵列35可 通过压制玻璃基底形成。
彩色滤波基底进一步包括沉积在双凸透镜阵列35上的分隔层20，分隔层 是透光的，最好由树脂或者塑料材料形成，以便分隔层的下表面可以跟随双凸 透镜阵列35的轮廓。彩色滤波器18沉积在分隔层20的上表面，最好是平坦的。 透镜阵列因此安装在基底31的厚度之内。
在该实施例中，视差隔板(双凸透镜阵列35)与液晶层8之间的间隔等于 分隔层20的厚度，必须厚到至少能平面化棱镜。分隔层20可以很薄，因此可 以获得观看窗口之间的大角度间隔。
附图14(c)和14(d)示出了本发明的另一实施例。附图14(c)示出了本发明的 另一个基底34a。基底34a包括第一透光基底19，它有一个表面用于形成第一 双凸透镜阵列35。基底34a进一步包括第二透光基底19a，它有一个表面被剖 面用于形麟二双凸透镜阵列35a。透光基底35， 35a可以以任何方式形成，例 如使用上文中参考附图14(a)描述的方法之一。
透光基底安装在表面，并且透镜阵列互相相对形成，如附图14(c)所示。透 明分隔层20安装在两个双凸透镜阵列35， 35a之间，分隔层20可以是例如透 明树脂层或者透明粘性层。两个双凸邀竟阵列35， 35a邻自方，组合得到比 只具有一个曲面的透镜阵列更大的光焦度，± 镜阵列比如是附图14(a)的透 镜阵列。两个透镜阵列均安装在基底34a的厚度之内。
彩色滤波阵列18安装在基底34a的一个外表面，最好是平坦的。
附图14(d)示出了包括附图14(c)的基底34a，图像显示层8比如液晶层，和 第二基底6的显示器33a。
附图15(a)和15(b)示出了本发明的另一实施例。该实施例大体上与附图14(a) 和14(b)的实施例相同，将只描述不同。
在附图14(a)和14(b)中，双凸透镜阵列35与基本基底19是一个整体，通 过给基本基底19的上表面铣出轮廓获得。在附图15(a)和15(b)的实施例中，双 凸邀竟阵列35，与基本基底19不是一个,。但是，基本基底19有一个实质 平坦的上表面，双凸透镜阵列35，沉积在基本基底19的上表面。这可以ilil 任何适当的技术来完成。例如，透光树脂层或者透光塑料材料层可被沉积到基 本基底19的上表面，该层可被加工形成双凸透镜阵列35'。
附图15(c)示出了 CF基底34"，该基底不同于附图15(a)中的基底34'，双 凸透镜阵列34〃是"双边的"。换句话说，透镜阵列35'是平凸的，透镜阵列35" 是双凸的。尽管由于凹槽必须形成在基底19上，'上述排列慰佳Tf隨，但是光 学性能被改进。例如， <顿附图15(c)的基底34〃的显示器具有更小的干扰区域 和更大的观看者移动自由。
附图15(d)示出了另一个修改的CF基底34〃'，与附图15(c)的基底34〃的 不同之处在于透镜阵列34〃'被分开，并且被黑色屏蔽区域35〃〃分开。实际上， 任何使用透镜阵列作为视差隔板的实施例，可以同样具有单^S镜或者被黑色 屏蔽区域分开的透镜单元，上述黑色屏蔽区^育^tl寸可见光。
双凸透镜阵列的光圈数要求很低，使得阵列难于制造。通过减少阵列中每 个透镜的直径和保持间距不变(通过用吸收光的材料或者反光的材料或者二者 兼备来填充透镜之间的间隙)，透镜的光圈数可以增加。上述排列改进例如在提 供更小的干扰区i辭n更大的观看者位置自由方面的性能。
附图16(a)和16(b)示出了本发明的另一实施例。附图16(b)是本发明的多视 图定向显示器37的示意平面图，附图16(a)是彩色滤波基底36的示意平面图。 该实施例大体上与附图6(a)和6(b)的实施例相同，这里将只描述不同。
在附图16(a)和16(b)的实施例中，与附图6(a)和6(b)的实施例中的位置相 比，视差隔板隙缝阵列13和彩色it波器18的位置相互交换。也就是说，彩色 搶波器18沉积在透光基本基底19的主表面。分隔层20沉积在彩色 虑波器18 上，视差镜片形成在分隔层20的上表面。在附图16(a)和16(b)示出的实施例中， 视差隔板隙缝阵列13形成视差镜片，但是该实施例不限于这种特定的视差镜 片。分隔层20可以题光树脂层，玻璃层，透光塑料材料层等等。在附图16(a)和16(b)的实施例中，视差隔板阵列13安装在邻近液晶层8。
不同观看窗口之间的大角度间隔因itb可被获得。
附图17(a)和17(b)描述了根据本发明另一实施例的显示器38。在该实施例 中，视差镜片由无功中介基(reactive mesogen)视差隔板组成。该实施例大体 上相应于附图6(a)和6(b)的实施例，这里只描述不同。
该实施例中RM ,见差隔ia过无功中介基(reactive mesogen)材料带40 安装在彩色 虑波基底39的透光基本基底19的上表面形成。起偏振器41安装在 包括RM材料带40的基本基底19的上表面。RM材料带40和起偏振器41形 成RM视差隔板42。 RM视差隔板的操作在EPA0829744中详细解释。
彩色、2t波基底39进一步包括沉积在RM视差隔板42上表面的分隔层20， 因此视差隔板42安装在基底39的厚度之内。彩色、蹌波器18沉积在分隔层20 的上表面。如前面的实施例戶腿，分隔层20可以是例如透光树脂层，玻璃层， 透光塑料层等等。基本基底19可以是玻璃基底，塑料基底，玻璃增强塑料基底
在该实施例的多视图定向显示器38中，视差隔板42和液晶层8之间的间 隔近似等于分隔层20的厚度。分隔层可以很薄，以便获得不同观看窗口间的好 的角度分隔。
该实施例的另一个优点是，RM视差隔板是有源视差隔板，并且可被变换 (使用适当的寻址装置，未示出)，使得RM材料带40为透明状态，以便视差 隔板不可用或者"断开"。如果视差隔板42禁用，显示设备将作为常规二维或 者单一的视图显示设备。因此，该实施例掛共在2-D显示模式或者3-D或者多 视图显示模式操作的显示器，并且当以3-D或者多视图显示模式操作时可以提 供相邻观看窗口间的好的角度分隔。
附图18(b)描述了根据本发明另一实施例的显示器38'，附图18(a)题示器 的彩色、2^波基底39'的示意截面图。该实施例的显示器38'基本上相应于附图17(a) 和17(b)的实施例，除了分隔层20被省略，彩色滤波器18直接安装在起偏振器 42的上表面。附图18(b)的显示器38'的所有其他特征相应于附图17(b)的显示器 38的那些特征，因此不再进一步描述。
附图19(a)和19(b)示出了本发明的另一实施例。在该实施例中，多视图定 向显示器43的彩色搶波基底44具有有源卞腊隔板46。附图19(b)是显示设备
43的示意平面图，附图19(a)是彩色滤波基底44的示意截面图。
有源;赠隔板46通过在基本基底19的表面安装多个材料区域47形成，上 述材料的光学特性是可变换的。区域47可以是条的形式，上述条扩展到附图 19(a)的纸的平面。有源视差隔板通过将区域47禾P安装在区i或47上的另一个层 45组合形成，区域47可以是线tt^偏振器或者透明分隔层，这取决于有源条 47舰的材料。
在i^实施例中，区域47是液晶材料区域，层45是线'ft^偏振器。众所 周知，液晶材料可被寻址，以致于不管旋转或者不旋转偏振平面，缘性偏振光 均通过它。优先的，液晶材料区域47可在旋转线性偏振光的偏振平面90°的 状态和不旋转线性偏振光的偏振平面的状态之间变换。因而，液晶材料区域47 可被寻址，通过区域47的光被线性起偏振器45邀t (在区域47定义透射区i或 的情况下)或者被线性起偏振器45阻挡(在区域47定义不透明区域的情况下)。
显示器43要求由偏振光/A^色滤波基底侧照明，上述偏振光来自鄉偏振 光的光源或者安装在光源前面的起偏振器。可选的，在另一个起偏振器(未示 出)必须安装在彩色滤波基底之外的情况下，可从TFT侧照明。
如果不通过可变换光学性能的光学区域47他就是通过相邻有源区域之间 的缝隙)的光l鹏偏振器45通过，当通过区域47的光，鹏偏振器阻挡时，视 差隔板被形成；在这种情况下，获得3-D或者多视图显示模式。如果区域47被 变换，以M过区域47的光纟鹏偏振器45邀寸，则没有隔板存在，并获得2-D 或者单视图显示模式。
原则上来说，也可能排列起偏振器45的邀寸方向和入射光的偏振方向，以 M过液晶材料区域47之间的缝隙的光M^偏振器45阻挡。在这种情况下， 当区域47旋转入射光的偏振平面以1A射光可以通过起偏振器45时，〗见差隔 板被形成。但是，当区域47被变换以M过带47的光被起偏振器45阻挡时， 由于所有的光lte偏振器45阻挡，将产生暗的显示。
有源材料区域47不限于液晶材料。倒可可被寻址改变光学性能的材料原则 上可被使用。例如，聚合-分散液晶材料可用作有源视差隔板材料。众所周知， PDLC由分散在聚合母体的小滴液晶材料组成。液晶滴的折射率可被改变，如 果液晶滴的折射率与聚合母体的折射率相同，PDLC将邀寸光。但是，如果液 晶材料被变换，以致它的折射率与聚合母体的折射率不同，通过PDLC的光将
被繊。
用于有源视差隔板的另一种适当的材料是二向色宾-主(dichroic guest-host) 材料。该实施例允许*赠隔板接通或# 断，因此允许选择3-D (或者多视图) 或者2-D显示模式。进一步的，可以排列有源视差隔板46，以WHt和不透明 区域的结构可被改变。例如，有源卞膽隔板46可被变换，以致隔板的不透明区 域从一个位置移动到另一个位置。这有效地导致隔板通过显示设备的区域被变 换，并将改^fl看窗口的位置。因此，在该实施例中，有可^iMiS当的寻址 有源视差隔板46来控制观看窗口的位置。当与] 郞宗显示器的观看者的观看者跟 踪设备结合时，由于观看窗口的位置能根据观看者足毀宗设备确定的观察者的位 置进行控制，该实施例特别有用。
应该注意，在该实施例中，起偏振器45包含在液晶显示单^t内。因此起 偏振器45必须可以经受住制造液晶显示面板时的苛刻的处理^f牛。己知的在液 晶显示器外部使用的起偏振器不能很好的承受处理处理^f牛，因此不能被《OT 。 可能存在的缺点是，必须使用具有较低对比度的起偏振器，i^对比度低于已 知的在液晶显示器外部使用的起偏振器。如果在这种情况下，起偏振器45可被 定向，以致它附氐对比度影响视差隔板的对比度或者液晶层8的像素的对比度。
当起偏振器45是分隔层时，它可被加工以致它调整液晶材料，例如区域 47，使其具有特定对准方向和预倾斜角度。例如，分隔层可被聚酰亚胺层覆盖 (未示出)，在已知，准处理中摩擦和/或暴露于紫外光。
在可选实施例中，彩色、搶波器可被安,TFT基底6或者安装在有源1， 隔板46和基底19之间。
附图20(b)示出了根据本发明另一实施例的显示器48，附图20(a)示出了显 示器的彩色熗波基底49。该实施例大体上相应于附图6(a)和6(b)的实施例，除 了在该实施例中，多视图定向显示器48的彩色滤波基底49包括有源冬 镜片 35"。在该实施例中，有源视差镜片35"是有源双凸透镜阵列。双凸透镜阵 列可在实质上没有透镜影响(因此没有视差镜片存在)的模式和有透镜影响(因 此视差镜片被形成)的模式之间转换。双凸透镜阵列35"可用适当的寻址装 置(未示出)寻址。
例如，双凸透镜阵列的小透镜状凰lenticules)可由液晶材料审喊，该液晶材 料由安装在小透镜状层(lenticules)反面的电极(未示出)寻址。液晶材禾祸皮选择
以便对于某些^it镜阵歹啲外加电压，它的折射率尽可能接近基本基底19的
折射率。当适当的电压被施加到小Jtl竟状层(lenticules)反面的电极之间时，小透 镜状层(lenticules)的液晶材料的折射率接近匹配分隔层20的折射率，小透镜状 层(lenticules)实质上没有透镜影响。但是，通过改变外加电压，小透镜状层 (lenticules)的液晶材料可被改变，以致它的折射率不同于基底19的折射率。小 透镜状层(lenticules)因此用作透镜，因而形成丰腫镜片单元。
有源双凸透镜阵列的小透镜状层(lenticules)50可被排列为分级折射 (G麵)，或者可被排列为菲涅耳iSf竟。
附图20(c)示出了基底49，与附图20(a)示出的基底不同之处在于，玻璃基 底19被凹入，以便容纳有源双凸透镜阵列35"。在该排列时，在操作的单视图 或者非定向模式中，有源阵列的折射率实质上匹配基底19的折射率。
附图20(d)示出了基底49，其中有源阵列35〃的透镜是双凸面的，m共舰 的性能，比如更小的交叉区域和观看者更大的移动自由。在这种情况下，在操 作的单视图模式中，阵列35〃的折射率应该匹配基底19和分隔层20的折射率。
附图21(b)示出了根据本发明另一实施例的显示器48'，附图21(a)示出了 显示器48'的彩色熗波基底49'。该实施例大体上与附图20(a)和20(b)的实施例相 同，这里将只描述不同。
附图21(b)的多视图定向显示器48'有一个彩色滤波基底49'，该基底包括有 源双凸透镜阵列35'。在该实施例中，透镜阵列的变换通过不同方式获得。在该 实施例中，小透镜状层(lenticules)50由液晶材料制成。但是，液晶材料的^H结 构被固定，在设备的操作中液晶材料不被寻址。
该实施例中透镜阵列的变换通过利用以下事实获得，也就是液晶材料的折 射率通常取决于通过它的光的偏振状态。小透镜状层(lenticules)50的液晶材料被 选择，以致对于一种偏振状态的光，液s，材料的折射率实质上与分隔层20的折 射對目同。因lt树于这种偏振状态的光，液晶材料实质上没有透镜影响。但是， 对于另一种偏振状态，特别^t于与第一偏振状态正交的偏振状态，液晶材料 的折射剩每不匹配分隔层20的折射率，以致对于第二种偏振状态的光，液晶材 料有透镜影响。
通过改变进入到显示器48的光的偏振状态，液晶小3Hi状层Oenticules)50 被接通或者切断。这可通过^i共偏振开关51实现，该开关可以改变通过偏振开
关51被选部件的光的偏振状态，例如通a^择两个正交统性偏^一。偏振开
关51可由例如液晶单元组成，并，艮随起偏振器51'。
附图21(c)描述了另一个基底49'，其中玻璃基底19被凹入以便容纳阵列 35"。在这种情况下，阵列35〃的材料的一个折射率必须实质上匹配玻璃基底19 的折射率，以致掛共操作的单视图模式。
附图21(d)描述了彩色搶波基底49'的另一种形式，其中分隔层20和玻璃基 底19都被凹入以便容纳双凸面的阵列35〃。在这种情况下，阵列35〃的材料的 一个折射率被要求匹配分隔层20和玻璃基底19的折射率，以便提供操作的非 定向或者单视图模式。
附图22是根据本发明另一实施例的多视图定向显示器52的示意截面图。 在许多方面与附图6 (b)的显示器58相同，除了在彩色滤波基底7的基本基 底19的外表面提供多个棱镜53。在附图22中，棱镜53具有三角形横截面。 棱镜53结合显示设备内的卞腫隔板13工作。在j顿中，设备!棘自ITFT基底 6后面的光照明，以致彩色 虑波基底7的基本基底19形成显示设备的出口面。 棱镜结构改变视差隔板感应的左图像和右图像t间的间隔角度。
在附图22的实施例中，棱镜被排列，以致它们减少不同图像的观察窗口之 间的间隔角度。
尽管附图22图示的棱镜具有三角形横截面，该实施例不限于具有三角形横 截面的棱镜。原则上，任何减少两个观察窗口之间的间隔角度的棱镜结构可被 使用。进一步的，具有三角形横截面的棱镜被使用，棱镜不必具有等边三角形 横截面。实际上任何对称或者不对称，收敛或者发散单元可被j顿，例如匹配 显示器的任何应用。
附图22的实施例可被用于自立体显示设备，其中左眼图像和右眼图像的观 看窗口之间的角度间隔，要求在显示器的要求的观看距离，左眼和右眼窗口之 间的间隔等于人的两眼之间的距离。
附图23示出了根据本发明另一实施例的显示器52'。显示器52'大体上相 应于附图22的显示器，除了基本基底19表面的棱镜53打算增加两个观看窗口 之间的间隔角度。
附图24描述了根据本发明另一实施例的多视图定向显示器59。该实施例 的显示器59大体上相应于附图6(b)的显示设备20，除了它进一步包括可变换装
置54，该装置用于改变设备产生的两个观看窗口之间的角度。可变换装置54 可在实质上对两个观察窗口之间的角度间隔没有影响的状态和增加或M^两个 观察窗口之间的角度间隔的另一个状态之间变换。在该实施例中，可变换装置
54包括多 光棱镜53，上述棱镜安M彩色滤波基底的基本基底19的外表 面。有源层55安装在棱镜53上，以致平面化棱镜。有源层被透明板56包含。 棱镜和透明板可由玻璃，透明树脂，透明塑料材f斗等等形成。有源层55可以包 括例如液晶层。液晶层被选择，以致当没有电场被施加到液晶材料时，液晶材 料的折射率匹配棱镜53的折射率。在这种状态下，棱镜实质上对设备54产生 的两个观察窗口之间的角度间隔没有影响。
可变换装置54进一步包括电极(未示出)，允许电场施加到液晶层55。通 ii)(寸电极施加电压，从而通过液晶层施加电场，可以改变液晶材料的折射率， 以致不同于棱镜53的折射率。通过棱镜和液晶层之间的交界面的光因此经历折 射。结果，显示设备形成的两个观察窗口之间的角度间隔被棱镜53改变。这允 许显示器59在双视图显示模式和自立体显示模式之间变换。
可变换装置54可以允许两个观察窗口之间的角度间隔通过不断改变施加 到液晶层的电场被连续控制。这允许两个观察窗口之间的角度间隔被调到适合 显示设备54的特定用途。该实施例特别有用，如果关于显示器和观察者之间的 纵向间隔的信息是可利用的，例如来自观察者跟踪设备，在自立体显示模式， 可变换装置54可以控制左眼和右目^见察窗口之间的角度间隔，以1^见察者的横 向间隔保持等于人的双眼之间的间隔。
附图25示出了根据本发明另一实施例的多视图定向显示器57。显示器57 大体上与附图24的显示器相同，这里将只描述不同。
在附图25的显示器57中，可变换驢54安装在彩色滤波基底7的基底 19的外表面，i^可变换驢用于改变包括棱镜53的显示器形成的两个观看 窗口之间的角度间隔。液晶层55安驗棱镜53上，但是，与附图24的实施例 相比，液晶层的微观结构被固定。用于寻址液晶层55的装置因此不被要求。
液晶层55的折射率依赖于通过液晶层的光的偏振状态。液晶层被选择，以 致对于一种偏振状态，它的折射率实质上等于棱镜53的折射率。在这种情况下， 通过棱镜53的光实质上不经历折射。
对于另一种偏振状态的光，例如与第一偏振状态正交的偏振状态，液晶层
55的折射率不等于棱镜53的折射率。因此，对于第二种偏振状态的光，在棱
镜和液晶层55之间的交界面发生折射，导致显示器57形成的两个观察窗口之
间的角度间隔的变化。
在该实施例中，折射影响可M适当选^A或离开面板的光的偏振状态 打开或者切断。这可通过在光源和观察者之间提供偏振开关51和起偏振器51' 实现。在附图25中，偏振开关51和起偏振器51'安装在显示设备和观察者之 间，但是也可选择的安装在光源和显示设备之间。偏振开关可以是例如液晶单 元。
附图24和25的实施例可被棱镜结构影响，该棱镜结构用于增加观看窗口 之间的角度间隔，如附图23所示。
附图26(a)到26(d)描述了一种制造本发明的显示器的方法。该方法将已知 图像显示设备63作为它的开始点，上述已知图像显示设备具有安装在两个基底 60， 61之间的图像显示层8 (比如液晶层)，如附图26(a)所示。图像显示设备 63将包括其他部件，比如用于控制图像显示层8的电极和变换单元，并且在彩 色图像显示设备的情况下包括彩色滤波器；它们全部已知，为了清楚描述，在 附图26(a)-26(d)中省略。
根据该实施例的方法，图像显示设备63的一个基底60的厚度被M4、，最 佳厚度在50 u m到150 ii m范围内。基底60的厚度可通过^^可适当的方法M^， 比如机械研磨方法或者化学蚀刻方法。基底60因此变成一个薄透明层60'，如 附图26(b)所示。薄透明层60，厚度最好实质上在层60'的区域内均匀。
接着，另一个基底62粘附至U薄透明层60，，以致冬赠镜片13安驗薄透 明层60，禾口另一个基底之间。鄉过在另一个基底的表面上或者另一个基底的 表面内提供视差镜片，并将另一个基底的表面粘附到薄透明层60'，可以很方 便的实现。例如，视差隔板隙缝阵列可被可被印刷在另一个基底的表面上，如 附图26(c)所示。可选的，双凸透镜阵列或者RM年腫隔板可被定义在另一个基 底的表面内/上。另一个基底62可使用适当的透明粘合齐鹏附到薄透明层60'。
另一个基底62可ltt接粘附到薄透明层60'，如附图26(d)所示。可选的 一个或多个部件可被置于另一个基底62和薄透明层60，之间，将在下文中参 考附图28进行描述。
合成的显示器在附图26(d)中示出(为了清楚透明粘合剂在附图26(d)省
略)。视差隔板只通过薄透明层60，(并且通过透明粘合剂的厚度)从图像显示 层8分离，上述薄透明层60， ililM^基底的厚度得到。视差镜片因此接近于 图像显示层8，以致获得上文中描述的优点。
在附图26(a)到26(d)的方法中，当基底60的厚度被M^、时，基底60并入 显示设备63。在减少厚度的过程中和在厚度被减少后，显示设备63的其他单 元为基底60提供物理支持。因此有可能M^、基底60的厚度到50 U m，而没有 基底破碎的重大风险。相反，如果分离基底的厚度被减少，很难使厚度小于 0.5mm而没有基底破碎的重大风险。
附图26(a)到26(d)的方法可被用于制造例如附图7(b)所示的显示器22。附 图26(d)与附图7(b)比较可知，附图26(d)的另一个基底62相应于附图7(b)的基 本基底19，附图26(d)的薄透明层60，(通过减少图像显示单元63的基底60的 厚度获得)相应于附图7(b)的视差隔板13和彩色纟虑波基底18之间的玻璃层20。
附图26(a)到26(d)的方法可被用于显示器的制造，在该显示器中视差镜片 不是视差隔板隙缝阵列。例如，透,竟阵列或者RM视差隔板可被安装在另一个 基底62的一个表面，因此允i午例如附图15(b)或者附图17(b)所示的显示器的制 造。
通过在基底的齡区鹏供透明粘合齐喔，透镜阵列可被粘附到另一个基 底。可选的，通过只在选定位置例如每个透明的周围布置粘合剂，透镜阵列可 被粘附到另一个基底。这在透明层和基底之间提供没有粘合齐啲空隙，因此消 除了聚焦能力的降低，如果透明粘合剂层的折射率接近于遨竟阵列的折射率， 会发生聚焦能力的降低。粘合剂只设置在被选择位置，原则上可以4OT不透明 的粘合剂。
附图27是根据本发明另一实施例的显示器64的截面图(从上部)。显示器 也包括图像显示单元65，并且有安装在图像显示单元内的视差镜片66。在该实 施例中，视差镜片是棱镜阵列66。
棱镜阵列66形皿基本基底19上(可用例如玻璃制造)，平面化层67提 供在棱镜阵列上。基本基底19，棱镜阵列66和平面化层67形成图像显示单元 65的一个基底68。图像显示层8，例如像素液晶层，被安装在基底68和第二 基底6之间。图像显示单元的其他部件，例如彩色搶波阵列(在全彩色显示瞎 况下)，校准层，变换单元和电极，全部已知，在附图27中省略。 、
显示器64包括背部光69，用平行光或者部分平行光照明图像显示单元65。 来自背部光的光被棱镜阵列的棱镜折射，指向左观看窗口 2或者右观看窗口 3。 如果两个交替图像显示在图像显示层8的像素70上，定向显示被提供。使用棱 镜阵列弓l导光到两个观看窗口，意味着具有相对低平行度的背部光69可被使 用，相反的，如果透镜阵列代替棱镜阵列，必须f顿具有高平行度的背部光。
用于制造基底68的一种方法是，在基本基底19安装光致抗蚀剂层。光致 抗蚀齐啲折射率应该尽可能接近基本基底19的折射率，鄉抗蚀剂的折射率最 好等于或者实质上等于基本基底19的折射率。随后棱镜阵列66 l顿已知光刻 掩蔽，照射和蚀刻步骤，确定在光致抗蚀剂层。
随后平面化层67安皿棱镜阵列66上。平面化层67最好具有平面化基底 68所要求的最小厚度。
部件比如对准层，彩色滄波器等等可使用倒可适当的技术衝共在基底68。 基底68随后与第1底6组装，形成图像显示单元65 。
随后平面化层67的折射率必须不同于棱镜阵列66的折射率，以致光在棱 镜阵列66和平面化层67的交界面被折射。平面化层的折射率可以大于或者小 于棱镜阵列66的折射率，尽管在实践中更容易找到具有比棱镜阵列的折射率小 的材料，用于平面化层。(折射方向取决于平面化层的折射率大于还是小于棱镜 阵列的折射率)。
本发明的实施例己经在上文中参考特定视差镜片进行了描述。但是，实施 例不限于图示的特定类型的视差镜片，可以使用其他类型的视差镜片。
本发明允许安装m^镜片的基底，被用作图像显示单元比如液晶显示单元 的基底。这有一个优点，在显示单元的制造中，视差镜片和显示单元像素的对 准被完成。与已知外部视差镜片对准全部液晶显示器单元的情况(如附图1所 示)相比，允许对准被完成的更精确。进一步的，消除粘贴或舒占附视差镜片 到全部图像显示单元的的步骤使得制^1程更快更便宜。
附图28是根据本发明另一实施例的多视图定向显示器76的示意平面截面 图。显示器76包括第一透明基底6和第二透明基底71 ，图像显示层8安装在 第一基底6和第二基底71之间。彩色滤波阵列(未示出)安驗第J底71 上，因此第二基底被称为彩色 麽波基底。 '
第一基底6提供像素电极(未示出)，用于定义图像显示层8的像素阵列，
也提供变换单元(未示出)，比如薄膜晶体管(TFTS)，用于选择性寻址像素电
极。基底6被称为"TFT基底"。在该实施例中，图像显示层8是液晶层8。但 是本发明不限于此，ftf可透射图像显示层可被使用。
显示器76被安装，以1^;色滤波器的每一个实质上相对于图像显示层8 的各个像素。其他部件比如对准层可被安装在基底6， 71邻近图像显示层的表 面，反电极也可被安驗CF基底71;这些部件已知，将不再进一步描述。进 一步的，显示器76可以包括其他部件，比如观看角度增强薄膜，抗反射薄膜等 等，安装在图像显示单元的外部；这些部件也是己知的，将不再进一步描述。
彩色滄波基底71包括透明波导74，安驗波导74上的线t顿偏振器73， 安装在线'tt^偏振器73上的透明层72。波导74不但形成部分彩色 虑波基底71 ， 也形成显示器的部分背部光。
在i顿中，显示器76的背部光由波导74组成， 一个或多个光源75沿着波 导的侧面安装。在附图28中只示出一个光源75，安装在波导74的一个侧面74a， 但是该发明不限于附图28示出的背部光的特定结构，可以使用多于一个的光 源。作为一个例子，显示器可以提供安装在波导74的相对侧面74aJ4b的两个 光源。光源65最好沿波导的所有的或基本上所有的各^Hi面延伸，可以是例如 荧光管。
波导74用安装在起偏振器73边缘的粘合剂81粘附至跑偏振器73 ，由于 粘合剂81只安装在起偏振器73边缘，在波导74和起偏振器73之间的大部分 区鹏在空隙82。 A^f周知，来自光源75的^SA波导74，通过全内反射现 象在波导74中收集，也就是，在光导内传播的从波导74的前面或者背面入射 的光，在波导/空气交界面经历全内反射，不从波导射出。
可选的，波导74和起偏振器73可用低折射率透明粘合剂粘附，就是说， 折射率比波导的折射率低的粘合剂。低折射率粘合剂可被安M起偏振器73的 齡区±或，由于粘合齐啲折射率和波导的折射率不同，在波导74的前面发生内 反射。
根据附图28的实施例，，穀寸点在波导74的前面74c的选定区域84。如果 在波导内传播的光入射至啵导的前面74c的区域84，也就是^l寸点所在的位置， 光不被镜面反射，而是被，魏点翻寸，如附图28所示。因而， 一些光被娜出 波导，朝向图像显示层8。
光只在漫射点存在的区域84被翻寸出波导74，没有光从波导74中没有漫 射点的位置射出。波导74因此具有划寸光的区域(相应于漫射点存在的区域 84)和不，光的区域。如果漫射点存在的区域84具有扩展到附图28的纸的 平面的条状，波导74的一部分区域Mt相应大小，形状和位置的光到视差隔板 的邀寸区域，上述纟赔隔板比如是附图6(a)的，腫隔板13，波导74的另一部分 区域不對寸相应大小，形状和位置的光到视差隔板的不透明区域。因此视差隔 板有效地定义在波导74的前面74c，在彩色 虑波基底71的厚度之内。
波导74没有^il寸点的区域可被吸收材料覆盖，以便确保没有光从这些区域 散射。这减少了相应于附图6(a)的视差隔板13的不透明区域的光导区域发射的 光的纟驢。 .
劍寸点可以由^l才结构，衍射结构或者微折射结构组成。他们的精确结构 不重要，因为光从提供MI^点的区域84tm，在不m共MI寸点的区域不tm。
附图28的显示器76不要求视差隔板隙缝阵列，因此波导74激寸的光没有 被视差隔板隙缝阵列的不透明区域吸收。对于一个来自光源75的给定输出，附 图28的显示器76比具有视差隔板隙缝阵列的显示器，例如附图6(a)的显示器， ^j共更亮的图像。
起偏振器73作为已知起偏振器，用于图像显示层8。取决于图像显示层的 操作模式，第二线性起偏振器(未示出)可被撤共在图像显示层的起偏振器73 的反面。
显示器76可用与附图26(a)到26(d)所示的方法相同的方法制造。在该方法 中，包括前基底6，图像显示层8和后基底的图像显示单元，将被最初制造。 后基底随后被M^厚度，形成透明层72。接着，起偏振器73将被粘附至U透明 层72，波导74将被粘附到起偏振器73。
可选的，彩色滤波基底71可通过粘附起偏振器73到波导74来制造。在例 如玻璃透明层72情况下，透明层72随后被粘附到起偏振器73。可选的，透明 塑料层或者透明树脂层可被安装在起偏振器73上，形成透明层72。完成的彩 色滤波基底71随后与TFT基底装配，形成显示器76。在该方法中，波导74形 成彩色繊基底71的基本基底。
附图29是根据本发明另一实施例的多视图定向显示器76'的示意平面截 面图。显示器76，大体上相应于附图28的显示器76，将只描述不同。
在附图29的显示器76，中，起偏振器73放置在接近波导74的后面，例 如使用透明粘合剂(未示出)粘附到波导74。波导74，起偏振器73和粘合剂 的折射率被选择，以致在波导74内传播的jfe!A起偏振器73，实质上在波导 74和起偏振器73的交界面没有内反射。内反射发生顿偏振器73的后面，如 附图29的射线路径所示。
在该实施例中，波导74的前面74c和图像显示层8的距离被起偏振器的厚 度减小。在波导的后面内部反射的光被偏振反射，当光被散射出波导时，该偏 振被保持。
附图30是根据本发明另一实施例的多视图定向显示器77的示意平面截面 图。显示器77包括第一透明基底6和第二透明基底80，图像显示层8安装在 第一基底6和第1底80之间。彩色滤波阵列(未示出)安装在第二基底80 上，因此第^^底被称为彩色熗波基底。
第一基底6提供像素电极(未示出)，用于定义图像显示层8的像素阵列 8P,8S，也提供变换单元(未示出)，比如薄膜晶体管(TFTs)，用于选择性寻址 像素电极。基底6被称为"TFT基底"。在该实施例中，图像显示层8是液晶层 8。但是本发明不限于此，任何邀才图像显示层可被〗顿。
显示器77被安装，以致彩色滤波器的每一个实质上相对于图像显示层8 的各个像素。其他部件比如校准层可被安装在基底6， 80邻近图像显示层的表 面，反电极也可被安驗CF基底80;这些部件已知，将不再进一步描述。进 一步的，显示器77可以包括其他部件，比如起偏振器，观看角度增强薄膜，抗 反射薄膜等等，安装在图像显示单元的外部；这些部件也是己知的，将不再进 一步描述。
在该实施例中，显示器包括视差隔板79，该视差隔板具有传送部分79a和 不透明部分79b。在该实施例中，视差隔板79的不透明邀寸部分79a是偏振隙 缝，传送一个偏振方向的光，并且基本上阻挡正交偏振方向的光。像素8S， 8P ^!寸/传送第一偏振状态或者第二偏振状态的光。在附图30中，两个偏振状态 为P-缘性偏振状态和S-统性偏振状态。标己为"8S"或者"8P"的像素分别发 射/传送S-偏振光或者P-偏振光。视差隔板79的传送部分79a也被iH己为"P" 或者"S"，表示分别传送P-偏振光或者S-偏振光。
视差隔板79安装在基本基底19上。可以是玻璃层，透明树脂层或者透明
塑料层的透射分隔层78 ，安装在图像显示层8和视差隔板79之间。
视差隔板可由例如图形化的起偏振器形成，上述起偏振器的一部分区域透
射P-偏振光但是阻挡S -偏振光，并且另一部分区 |寸s-偏振光，但是阻挡 P-偏振光。不透明区域79b可Mil例如印刷沉积在图形化的起偏振器上。可选 的，视差隔板可由均匀的线性起偏振器和图形化的延迟器的组合形成，战延 迟器具有旋转光的偏振平面90。的区fe货环旋转光的偏振平面的其他区域；不 透明区域79b可通过例如印刷沉积在图形化的起偏振器上。
视差隔板被排列，以致传送特定偏振光的隙缝79a不在Mf/传送那种偏振 光的像素的前面。因此，传送P-偏振状态的隙缝79a不在^j7传送P-偏振状态 的像素8P的前面，视差隔板的传送S-偏振状态的隙缝79a不在，/传送S-偏 振状态的像素8S的前面。结果，被一个像素對寸准送的一个偏振状态的光， 只育旨在第一和第二方向范围内通过视差隔板79，上述第一和第二方向不同并且 位于显示器的显示面的法线的相对侧。被例如S像素在平行或者接近法线方向 刻寸的光，入射到只传送P-偏振的隙缝79a，或者，腫隔板的不透明部分79b， 以此将被阻挡。该实施例的显示器在法线方向或者接近法线方向发射的光的强 度，因此樹氏。从而设备在两个图像的观看窗口之间提供黑色窗口，因此掛共 在上文中参考附图ll(b)描述的优点。
黑色屏蔽(用非翻区域8b表示)劍共在相邻像素8S,8P之间。黑色中心 窗口的角度范围可通过改变黑色屏蔽:像素比来改变(同时保持像素间距不变)。 相邻像素之间的黑色屏蔽的宽度越大，黑色中心窗口的角度范围越大。
黑色中心窗口的角度范围也由视差隔板79的偏振隙缝79a的宽度确定。黑 色中心窗口的角度范围可通过改变偏振隙缝的宽度来改变(同时保持隙缝间距 不变)。视差隔板的偏振隙缝的宽度越小，黑色中心窗口的角度范围越大。
在上文描述的包含透镜阵歹啲倒可实施例中，3fl竟阵列可以是GRIN (分 级折射率)透镜阵列，如上文参考附图20(b)的实施例的描述。
附图31示出了附图28的显示器76的背部光的修改。附图31的背部光包 括第一波导74和一个或者多个第一光源75，上述光源排列在第一波导的侧面。 在附图31示出了两个第一光源75，排列在第一波导74的相对侦,74a， 74b， 但是本发明不限于该特定结构，可以提供只有一个光源或者多于两个光源。光 源75最好扩展到第一波导的所有的或基本上所有的各个侧面，可&是例如荧光
管。
f魏点在第一波导74的后面74c的选定区域84。漫射点存在的区域84可 以是例如带状，并且扩展到附图31的纸的平面。如果在第一波导内传播的光入 射到波导的前面74c的衝共漫射点的区域84，光不被镜面反射，而是被散射出 第一波导，如上文中参考附图28的解释(在附图31观看者假设在页面的顶部， 光通常在向上的方向翻寸出第一波导)。
背部光进一步包括第二波导74，和一个或者多个第二光源75，， ±^光源 排列在第一波导的侧面。第二波导74，位于并且通常平行于第一波导74;第二 波导74'通常相应于第一波导74的大小和形状。在附图31示出了两个第二光 源75'，排列在第二波导74'的相对侦腼74a，， 74b，，但是本发明不限于该特 定结构，只有一个光源或者多于两个光源可被j顿。光源75，最好扩展到第二 波导的所有的或基本上所有的各个侧面，可以是例如荧光管。
^!t点89实质上J^共在第二波导74，的全部前面74d，上。因此，当第二 光源75，被照明时，光被散射出第二波导的前面74d'的大部分区±或之外。
因此附图31的背部光在"图形化模式"和"均匀模式"之间是可变换的。 在"图形化模式"，第一光源75被照明，第二光源75，不被照明。光只在第一 波导74传播，背部光有发射光的区域(这些区il^t应于存在Mlt点的区域84) 和不发射光的区域(这些区域对应于不存在^l寸点的区域)。在"均匀模式"， 第二光源75，被照明，光在第二波导中传播。由于$穀寸点89 !^共在基本上第 二波导74'的整个前面74d'，背部光在它的整个区域以"均匀模式"提供实质 上相等的照明。具有附图31的背部光的显示器可通过将背部光从"图形化模式" 变换到"均匀模式"，从定向显示模式变换到已知2-D显示模式。
在"均匀模式"，第一光源75可被照明或者不被照明。如果希望的话，第 一光源可连续{呆持打开状态，通过分别变换第二光源75'打开或者闭合，背部 光为"均匀模式"或者"图形化模式"。(在均匀模式保持图形化波导被照明， 可以导致通过背部光区域的强度的变化，但是这些可能的缺点在一些必须只变 换第二光源75，的应用中很重要)。
为了确保内反射发生在第一波导的后面74c，第一波导74和第二波导74' 之间的间隔必须具有比第一波导74更小的折射率。通过在第一波导74和第二 波导74'之间提供空隙，可以很容易的获得，或者可选的，第一波导74和第 二波导74'之间的间隔可被充满具有低折射率的透光材料。
在第一波导74上Mf共MM点的区域84的后面可被做成反射的，例如ffl31 涂上金属涂层。如果这样做，樹可舰^l寸点娜至'傑二波导74'的光将被反 射回观看者。(如果在第一波导74 Mf共^M点的区域84的后面被做成反射的， 由于反射铜每阻挡光从第二波导74，向上散射，第一光源和第二光源必须被照 明来获得均匀模式)
每个波导可以具有抗反It凃层(未示出)
附图32示出了本发明的另一种背部光。背部光包括波导74和一个或者多 个光源75，战光源排列在波导的侧面。在附图32示出了两个光源75，排列 在波导74的相对侧面74a， 74b，但是本发明不限于该特定结构，只有一个光源 或者多于两个光源可被iOT 。光源75最好扩展到波导的所有的或基本上所有的 各个侧面，可以是例如荧光管。
波导74包括^A两个透光基底92， 93中间的液晶材料层87。液晶材料层 是可寻址的，例如M:允许电场施加到液晶层87的电极(未示出)。液晶层的 区域87A， 87B (在附图32中用虚线表示)可以彼此无关的被寻址，例如M3i 使用适当的图形化电极，上述电极允许电场施加到液晶层的选定区域。液晶层 的区域87A， 87B可以是例如带状并且扩展到附图32的纸的平面。
液晶层的区域87A， 87B可被变换到翻射莫式或者清晰的透光模式。如果 所有的液晶区±或被变换至隨光模式，光在波导内传播，具有最小翻寸~"^在 上部基底92的上表面92a经历内反射，通过上部基底92和液晶层87进入下部 基底93，在下部基底93的下表面93b经历内反射，被反射回上部基底92，等
等。很少或者没有光从波导;gl寸。
为了使光从波导魁寸， 一个或者多个液晶区域被变换，形成TO区域，如 附图32用85表示。当在第一波导内传播的光入射到翻寸区域85，光翻寸出波 导，如上文中参考附图28的解释(在附图32观看者假设在页面的顶部， 常在向上的方向翻寸出波导74)。
附图32示出了每个交替的液晶区域87A被变换而产生翻寸区域85的波导。 其他液晶区域87B被变换，以致不翻寸。光只从相应于翻寸区域85的波导74 的前面区域鄉，背部光在"图形化模式"操作。 、
如果所有的液晶区域87A， 87B被变换而形成翻寸区域，液晶层87在它的
全部翻寸光，因此光从波导74的齢区域飾。因此，当所有的液晶区域87A，
87B被变换而形成散射区域时，背部光在"均匀模式"操作。因itkiM;变换液
晶区±或，背部光可在"图形化模式"和"均匀模式"之间变换。具有附图32的 背部光的显示器可通过将背部光从"图形化模式"变换到"均匀模式"，从定向 显示模式变换到已知2-D显示模式。
在附图32的背部光的一个实现中，上部基底92的后面92b在整个区域平 坦。该实现要求层87包括一种液晶材料，该液晶材料可在M"光而没有有效散 射的状态和,光的状态之间变换，例如，聚合-分散液晶(PDLC)。 tm区域 85可以通过变换液晶层区域到它的mit模式来获得。
因此，例如液晶层的区域87A被变换到腿模式，产生娜区域85;通过 上部基底92进入液晶层的区域87A的光被液晶翻寸， 一些光被向上反射，可 以从波导74的前面消失。相反地，液晶层的区域87B被变换到非翻寸模式，通 过上部基底92进入液晶层的区域87B的光只M过下部基底，没有被液晶翻寸。 当液晶层的区域87B在非翻射莫式，背部光为"图形化模式"。
为了获得背部光的"均匀模式"，液晶层的所有区域87A， 87B被变换到散 射模式。波导74的后面在它的整个区 本上散射。
在该实现中，可以改变,区域85和非翻寸区域的大小和位置。例如，可 以变换两个相邻液晶区域为翻射莫式，下一个液晶区域为非Mf模式，下两个 液晶区域为散射模式，下一个液晶区域为非翻寸模式，等等，模拟,赠隔板具 有2:1的隙缝隔板比。
可选的，相应于Mt区域85的希望位置的上部基底92的后面92b的区域， 可被做的粗糙，以致这些区域总是駒寸光。M31变换液晶区域87B为,模式 或者非翻寸模式，背部光可在"均匀模式"和"图形化模式"之间变换。
作为另一，择，上部基底的后面92b可在整个区,学粗糙。该实施例 需要具有可改变的折射率的液晶材料层87。翻寸区域85通过变换相应的液晶 区域87A以致液晶的折射率与波导74的折射率不匹配而获得。在上部基底内 传播的光将"看至ij"上部基底的后面的光学粗糙表面，并被散射。
非翻寸区i或通过变换相应的液晶区域87B以致液晶区域87B的折射率与上 部基底92的折射率匹配而获得。在上部基底内传播的光没有"看到"、上部基底 的后面的光学粗糙表面，通过液晶层，不被散射(随后在下部基底的后面93b
内反射)。
如果翻寸区域的位置被固定，反射体可提供在翻寸区域85的后面，在附图
32中用86示出。通过散射区域85向后面基底93翻寸的招可光将被反射体反 射到观看者。
附图33示出了另一种背部光。背部光包括波导74和一个或者多个光源75， ，光源排列在波导的侧面。在附图33示出了两个光源75，排列在波导74的 相对侧面74a， 74b，但是本发明不限于该特定结构，只有一个光源或者多于两 个光源可被4顿。光源75最好扩展至啵导的所有的各刊则面，可以是例如荧光管。
漫射点在波导74的后面74c的选定区域84。漫射点存在的区域84可以是 例如带状，并且扩展到附图33的纸的平面。如果在第一波导内传播的jfeA射到 波导的前面74c的提供漫射点的区域84，光不被镜面反射，而是被翻寸出第一 波导，如上文中参考附图28的解释(在附图33观看者假设在页面的顶部，光 通常在向上的方向散射出第一波导74)。
透镜阵列88安装波导74的前面。透镜阵列指弓陂导74劍寸的光主要SA 第一方向(或者第一方向范围)90和iSA第二方向(或者第二方向范围)91。 第一方向(或者第一方向范围)90和第二方向(或者第二方向范围)91最好被 包括法线方向的第三方向范围分开。由于光被指引主要SA第一和第二方向(或 者第一和第二方向范围)90， 91，在第一和第二方向(或者第一和第二方向范 围)90， 91的光的强度大于在第三方向范围的光的强度。第一方向(或者第一 方向范围)90和第二方向(或者第二方向范围)91位于法线方向的相对侧，最 好实质上关于法线对称。
附图33的背部光特别适合用于定向显示器。例如，典型的双视图显示器显 示两个图像，图像显示在法线方向相对侧的方向。附图33的背部光指引光主要 进入两个图像被双视图显示器显示的方向，因此产生明亮图像。相反的，已知 背部光在法线方向具有最大强度，当从轴外方向观看时具有较小强度。
4视图照明系统可通过使用2-D显微透镜阵列和2-D $穀寸点阵列产生。这 将提供四个视图，在两个视图上排列两个视图，因此提供视图的7jC平，垂直分 开。 '
附图34示出了另一种背部光。该背部光与附图33的背部光相同，因为它
具有透镜阵列，该透镜阵列用于指引，^A两个首选方向(或者方向范围)
90， 91。附图34的背部光进一步包括第二波导74，和第二光源75'，上述光源 排列在第二波导74，的各，i」面。Ml寸点89在第二波导74'的整个前面。附 图34的第二波导74'大体上相应于附图31的第二波导74'。附图34的背部光 可在"图形化模式"和"均匀模式"之间变换，以上文中描述的用于附图31的 背部光的方式。
附图31到34的背部光可被并入到，例如，附图28的显示器76或者附图 29的显示器76'。
在附图31到34的实施例中，漫射点的密度可被调整来改变空间照明均匀 性，补偿由于到光源75的距离增加而在波导内传播的光的强度的减少。这可被 应用到附图31和34的实施例中的两个波导。
在附图31到34的实施例中，漫射点可被微反射结构比如棱镜，突起 (protrusions)等等替换。这可被用于，例如，控制具有^l寸点的光导区域的发 射方向性。
在上文描述的实施例中，视差镜片已被安装在与彩色滤波器一样的基底。 可选的，可以在显示器的TFT基底6上安装视差镜片，并且对于上文描述的视 差镜片安装在彩色滤波基底的每一个实施例，有视差镜片安装在TFT基底的相 应实施例。在上述修改实施例中，变换单元阵列比如TFTs阵列和年腫镜片单元 将被安装在TFT基底的基本基底上，可以使分隔层置于m^镜片和薄膜晶体管 之间。视差隔板和图像显示层之间的间隔是分隔层的厚度(假设分隔层安装在 视差镜片上)。而且，在附图22到25的实施例中，棱镜53可被安装到TFT基 底。
此外，在一些液晶板中，彩色纟虑波^l皮安装在与薄膜晶体管一样的基底。 本发明可被应用于上述设备。例如，透光分隔层(例如树脂，玻璃或者塑料分 隔层)可被安装在TFTs (或者其他变换单元)和彩色滤波器上，视差镜片可被 安装在分隔层上。
本发明的实施例，除了在附图22-25， 28-34示出的实施例，可被用作后隔 板设备(如附图4所示)或者用作前隔板设备(如附图l所示)。
当本发明的视差镜片是视差隔板的设备，被用于附图4的后隔板模式，如 果视差隔板单元在背部光的侧面是反射的，是最好的。来自入射到隔板的不透
明区域的背部光的光将被反射，可从背部光再反射，因此它可以M视差隔板 和显示设备。这将增加显示器的亮度。视差隔板单元远离背部光的表面最好是 吸收的，防止干扰。
本发明已经在上文中参考包括液晶层的图像显示单皿行了描述。但是， 本发明不限于该特定图像显示单元，任何适当的图像显示单元可被使用。作为 一个例子，OLED (有机质发光设备)图像显示单元可被使用。
权利要求
1.一种制造显示设备的方法，包括以下步骤(a)减少图像显示单元的第一基底(60)的厚度，图像显示单元包括第一基底(60)，第二基底(61)，和安装在第一基底和第二基底之间的图像显示层(8)；(b)粘附第三基底(62)到第一基底，视差镜片(13)安装在第三基底和第一基底之间。
2. 根据权利要求l的方法，其中视差镜片(13)定义在第三基底(62)的 第一主表面上或者第一主表面内，并且步骤(b)包S^附第三基底的第一主表 面到图像显示单元的第一基底。
3. —种显示设备，它包括图像显示单元，它包括第一基底(60)，第二基底(61)，和安装在第一基 底和第二基底之间的图像显示层(8);和第三基底(62)，它粘附到第一基底，视差镜片(13)安装在第三基底和 第一基底之间。
4. 根据权禾腰求3的显示设备，其中纟赔镜片(13)定义在第三基底(62) 的第一主表面上或者第一主表面内，并且第三基底的第一主表面粘附到图像显 示单元的第一基底。
全文摘要
提供一种具有图像显示单元和视差镜片(13)的多视图定向显示器。显示单元(8)包括在其中夹入显示层(8)的基底(6，19)，视差镜片(13)安装在图像显示单元之内。
文档编号G09G5/00GK101105579SQ20071012749
公开日2008年1月16日 申请日期2004年8月30日 优先权日2003年8月30日
发明者D·U·基恩, G·布西尔, J·马色, R·文罗, 中川朗 申请人:夏普株式会社
技术领域：
本发明涉及一种多视图定向显示器，显示两个或多个图像，以便从不同方 向各个图像是可见的。因此，从不同方向观看显示器的两个观看者将看到彼此 不同的图像。上述显示器可被用于，比如，自立体显示设备或者双视图显示设 备。本发明也涉及一种年赔隔板基底，和一种制造多视图定向显示器的方法。
背景技术：
传统显示设备已被设计为被多个用户同时观看。显示设备的显示特性使得 观看者可以从显示器的不同角度看到同样好的图像质量。在许多用户需要从向 显示器得到相同信息时是有效的，比如在机场和火车站出发信息的显示。但是， 在许多应用中，希望各个用户可以从同一显示器看至怀同的信息。例如，在汽 车中驾驶员可能希望看到卫星导航数据，但是乘客可能希望观看电影。这种冲 突需要提供两个单独的显示设备来满足，但是这将花费额外的空间并将增加成 本。进一步的，如果在上述例子中两个单独的显示器被使用，如果驾驶员移动
他或她的头，驾驶员可肖^见看乘客的显示器，使驾驶员分心。作为一^HS—步 的例子，计算机游戏中的两个或多个玩家中的每一个可育蹄望从他或她自己的 透视角度观看游戏。当前每个玩家在单独的显示屏观看游戏，以致于^^玩家 在各自的显示屏观看他们自己唯一透视图。但是，为每个玩家樹共单独的显示 屏花费许多空间并且价格昂贵，在便携式游戏中不实用。为了解决上述问题， 多视图定向显示器己被开发。多视图定向显示器的一个应用是作为"双视图显 示器"，可以同时显示两个或多个不同的图像，每个图像只在特定方向可见，因 itb见看者从一个方向观看显示设备将看到一个图像，但是观看者从另一个不同 的方向观看显示设备将看到一个不同的图像。与使用两个或多个单独的显示器 相比，可向两个或者多个用户显示不同图像的显示器提供了一种考虑节省空间 和成本的可能。
多视图定向显示设备可能的应用的实施例已在上文中给出，但是还有许多 其它的应用。比如，可被用于飞机上，向每个乘客提供单独的飞行娱乐节目。 当前向每个乘客提供单独的显示设备，通常在前排座位的背面。使用多视图定 向显示器由于它使得一个显示器用于两个或多个乘客并且仍然允i午旨乘客选 择他们自己的电影选择，可以节省j^，空间和重量。
多视图定向显示器的进一步的优点是排除用户观看他人视图盼性能。这在 要求安全的应用比如银行或者销售交易中是被期望的，例如使用自动取款机
(a )和上述计sm游戏的例子。
多视图定向显示器的进一步的应用是产生三维显示。在正常显示中，人的
双眼从不同的透视(perspective)感知世界的视图，归功于它们在人头部的不同 的位置。这两4Sg视(perspective)被大脑j好目，估计到场景中不同对象的距离。 为了建立有效显示三维图像的显示器，必须重建该位置，掛共所谓的图像的"立 体象对"，也就魏慰见看者每只眼睛图像。
三维显示器根据向不同观众的眼睛提供不同视图的方法分成两种类型。立 体显示器通常在广阔的观看区域显示立体图像对的两个图像。每个视图被编码， 例如通af》色，偏振状态，或显示时间。用户被要求佩戴分离视图的作为过滤 系统的眼镜，使每一只眼睛只看至树应的视图。
自立体显示器在不同方向显示右眼视图和左眼视图，因此每个视图只在各 自定义的空间区域可见。在整个显示激活区域中图像可见的空间区域被定义为 "观看窗口 "。如果观看者的位置使得左眼在立体象对的左眼视图的观看窗口并 且右眼在立体象对的左眼视图的观看窗口，正确的视图将被观看者的每一只眼 睛看到，三维图像将被感知。自立体显示器要求没有由观看者进行观看帮助。
自立体显示器原理上与双视图显示器相同。但是，在自立体显示器上显示 的两个图像鼓体图像对的左眼和右眼图像，因此彼此不是无关的。进一步的， 两个图像被显示，以便对单个观看者可见， 一个图像对于观看者的一只眼睛可 见。
对于平面平台自立体显示器，观看窗口的形成通常由自立体显示器的图像 显示单元的图像单元(或者"像素")结构和光学单元的结合， 一般叫做视差镜 片。视差镜片的一个例子是视差隔板，是具有传送区域的屏幕，通常是狭缝形 式，被不透明区域分开。这种屏幕可被设置在具有二维图像单元阵列的空间光
调制器的(SLM)前面或者后面，产生自立体显示。
附图1是已知多视图定向设备的平面图，假若这样是自立体显示器。定向
显示器1包括组成图像显示设备的空间光调制器的(SLM) 4，和视差隔板5。 附图1中的SLM是液晶显示器(LCD)，包括有源矩阵薄膜晶体管(TFT)基 底6，反向基底7，液晶层8位于基底和反向基底之间。SLM具有定义了多个 独立寻址图像单元的寻址电极(未示出)，也具有用于对准液晶层的对准层(未 示出)。观看角度增强薄膜9和线性起偏振器10位于基底6， 7的外表面。照明 ll来自背部光(未示出)。
视差隔板5包括基底12，视差隔板隙缝阵列13形成在它与SLM 4相邻的 表面。隙缝阵列包括由不透明部件14分离的垂直扩展(也就是说，扩展到附图 1中纸的平面)透明P徵逢15。抗反射(AR)涂层16形j^4视差隔板基底12 (形 成在显示器1的输出表面)的反面。
SLM4的像素以行和列排列，并且列扩展到附图1中纸的平面。在行或者 水平方向上像素间距(一个像素中心至湘邻像素中心的距离)是p。隙缝阵列 13的垂直扩M3tl弱夹缝15的宽度是2w，传送狭缝15的水平间距是b 。隔板 隙缝阵列13的平面与液晶层8的平面的空间距离是s 。
在使用中，显示设备1形成左眼图像和右眼图像，观看者头部位于使他们 的左眼和右眼分别与左眼观看窗口 2和右眼观看窗口 3重合时，将看到三维图
像。左眼和右目l^见看窗口2， 3形j^距离显示器希望观看距离的窗口平面n。 窗口平面与隙缝阵列13的平面的距离是r。。窗口2， 3在窗口平面邻接，具有 相应于人两眼之间平均间隔的间距e。从垂直轴到每个窗口2， 3中心与显示法 线的半角是a。
视差隔板5的狭缝15的间足隨择接近SLM 4的像素间距的M倍，以便 像素列的组与视差隔板的特定狭缝相关。附图l描述的显示设备中，SLM4的 两个像素列与视差隔板的每^Htlt狭缝15相关。
附图2描述了从SLM4和视差隔板5产生的光的角区域，其中视差隔板的 间距洽好是像素列间距的整数倍。在这种情况下，来自不同位置的角区域通过 显示面板表面混和，并且观看图像1或图像2 (其中"图像1""图像2"表示 SLM4显示的两个图像)的纯区域不存在。为了对其寻址，视差隔板的间距最 好稍微减少，以便稍微小于像素列间距的整数倍。因此，角区域会聚在显示器
前面的一个预定义平面("窗口平面")。这种效果在相关的附图3中描述，该附
图描述了SLM4和修改后的视差隔板5'产生的图像区域。当以这种方式产生
时，观看区域在平面图中大致是风筝型。
附图4描述了另一个已知多视图定向显示设备r的平面图。大体上与附
图l中的显示设备l对应，除了4赔隔板5位于SLM4后面，因此在背部光和 SLM4之间。这种设备可以具有的优点是视差隔fet观看者更不可见，显示器 的像素出现的更接近设备的前面。进一步的，尽管附图1和4描述了由背部光 照明的透射显示设备，使用环境光(在明亮环境中)的反射设备已知。在W" 设备中，附图4中的后面的视差隔板将不吸收环境光。如果显示器具有使用反 射光的2D模式，这是一个优点。
在附图1和4的显示设备中，禾赠隔板l細作,腫镜片。其他类型的年腫 镜片已知。例如，双凸纖阵列可被用于不同方向的定向交织图像，以便形成 立体图{ 或者形成两个或者多个图像，每个在不同方向看到。
图像分害啲全息照相方法已知，但是在实际应用中这些方法遇到观看角度 的幻视镜区和不容易控制图像问题，。
另一种视差隔板是微起偏振器显示器，使用偏振方向光源和与SLM的像 素排成直线的图形化的高精度微起偏振器单元。上述显示器提供了高窗口图像 质量，小型设备，在2D显示模式和3D显示模式之间切换的可能性。j顿微起 偏振器显示器作为视差镜片的主要要求是，当微起偏振器单元与SLM合并时， 需要避免1^问题。
当需要彩色显示器时，SLM4的每个像素通常给出一个与三基色之一相关 的滤波器。通过控制三像素组，其中每个像素具有一个不同的彩色 虑波器，许 多可见彩色可被产生。在自立体显示器中，每个立体图像通道必须包含足够的 彩色、2^波器，用于平衡彩色输出。许多SLMs具有以垂直列形式排列的彩色滤 波器，由于容易制造，因此在给定列的所有像素具有与其相关的相同的彩色滤 波器。如果冬赔镜片放置在这样的具三像素列的SLM上，其中三像素列与l腫 镜片的每个狭缝或者透镜相关，则每个观看区鄉每只看到一个彩色的像素。彩 色搶波器的布置必须注意避免这种情况。合适的彩色搶波器布置的进一步的细 节在EP-A-0752610中给出。
比如附图1和4所示的定向显示设备中视差镜片的作用是限制，寸过
SLM 4的像素到某些输出角度。该限制定义了视差镜片的给定像素(比如M 狭缝)后面的每个像素列的观看角度。每个像素的观看角度范围由像素间隔p， 像素平面和视差镜片平面之间的间隔S，像素平面和视差镜片平面之间的材料
(附图1中显示器的基底7)的折射率n确定。H Yamamoto等在正EE Trans.Electron，巻E83-C,NO.10,第1632页的"Optiimim parameters and viewing areas of stereoscopic fbll-colour LED displays using parallax barrier"中，公开了自
立体显示器中图像之间的分离角度{ 于显示器像素和视差隔板之间的距离。 附图1或4中的半角a通过下面的公式给出 sin a =nsin(arctan(上)) (1)
许多己知多视图定向显示器的一个问题是两个图#^间的角度分离太低。 原则上，观看窗口之间的角度2a可以皿增加像素间隔p, ^14IM镜片和像
素之间的间隔s或者通过增加基底的折射率n来增加。
未决的UK专利申请No.0315171.9描述了一种在标准,腫隔板中j顿的新 像素结构，在多视图定向显示器的观看窗口中提供更大的角度分离。但是，希 望可以在多视图定向显示器中使用标准像素结构。
未决的UK专利申请No.0306516.6和0315170.1建议Ml增加像素的有 效间距来增加多视图定向显示器的观看窗口之间的分离角度。
JP-A-728015建议增加像素间距，因此增加了多视图定向显示器的观看窗 口之间的角度分离，通过旋转像素配置，以便彩色子像素在水平方向，而不是 垂直方向运动。这导致像素宽度三倍增加，因此观看角度大致增加三倍。缺点 是视差隔板的间隔必须随着像素间隔增加而增加，增加视差隔*，观看者的可 见性。上述非标准面板的制造和操作不能4贼本有效率。另外，在一些应用中， 增加观看角度需要大于三倍标准配置，并且在这种情况下，简单的旋转像素不 是足够的。这通常是在高^f摔面板的情况下。
但是，大体上，像素间隔通常由显示设备要求的^f井率规格定义，因此不 能被改变c
改变通常由玻璃制造的基底的折射率不总是实用或者明显花费有效的。 另一些增加多视图定向显示设备的观看窗口之间的角度分离的尝试是M^ 视差镜片和SLM的像素平面之间的分离。但是这是很困难的，如下文中参考附 图5的描述，该附图是附图1中的显示设备1的示意框图，其中显示设备中LCD
作为SLM4。
形成SLM 4的LCD面板由两个玻璃基底制成。基底6承载TFT开关单元， 它用于寻址SLM的像素，因此称为"TFT基底"。通常也承载其他层例如校准 液晶层8，允许液晶层的电气开关。在另一个层7 (相应于附图1中的反向基底) 形成彩色滤波器18，与另一个层一起，例如校准液晶层。因此反向基底7通常 称为"彩色滤波器基底"或者CF基底。LCD面板M将彩色滤波器基底与TFT 基底相对放置并将液晶层8夹在两个基底之间形成。在先前的定向显示器中， 视差镜片已被粘附到,LCD面板，如附图5所示。LCD像素和视差镜片之 间的距离主要由LCD的CF基底厚度确定。减少CF基底厚度将 >LCD像素 和视差镜片之间的距离，但是将相应的使得基底不耐用。LC基底厚度的实际最 小值大约是0.5mm，但是如果视差镜片粘附到这个厚度的基底，像素与视差镜 片分离对许多应用来说仍然太大。
日本专利No.9-50019公开了一种增加多视图定向显示设备的观看窗口之 间的角度分离从而M^观看距离的方法。该专利建议减少LC和隔板之间的厚 度。鄉过以下面柳,构粒体LCD面板实现LCD面板，,腫隔板，起 偏振器。先前柳im LCD面板，起偏振器，,赔隔板，如附图1所示。M 过起偏振器的厚度减少了视差隔板与像素板之间的分离，但是这只导致了多视 图定向显示设备的观看窗口之间的角度分离的有限增加。
GB2278222公开了一种空间光调制器，微棱镜阵列放置在液晶层附近，以 便P耻在大角度入射时第二顺序图像的发生。
GB2296099公开了一种空间光调制器，诸如起偏振器和半波片32的单元 放置在空间光调制器的两个基底之间。这样做避免使用高各向同性基底，以便 更便宜和更轻的塑料基底可被〗顿。如果起偏振器放置在空间光调审U器的外部， 空间光调制器的基底必须是高各向同性的，以便卩M:基底使得通过基底的光的 偏振方向改变。
US-A-5831765公开了一种具有液晶面板和视差隔板的定向显示器。视差隔 板没有放置在液晶面板内，视差隔板在液晶面板外部，通过扩散器与液晶层分 离，与通过液晶面板的基底一样。
US-A-4404471公开了一种4顿x-射线的柱镜胶片。水银，石墨或者鸽粉， 或者其他流动的x-射线吸收材料被弓隨到x-射线邀寸材料的凹槽。
发明内容
本发明提供了一种具有图像显示单元和m^镜片的多视图定向显示器，其 中图像显示单元包括第一基底；第底；夹入第一基底和第二^底中间的 图像显示层；其中视差镜片安装在图像显示单元之内。
视差镜片在图像显示单元之内，使ff^M镜片更接近图像显示层，因此减 少了等式(1)中的间隔S，增加了显示设备产生的两个观看窗口之间的角度间 隔。不必减少图像显示单元的一个基底的厚度，因此图像显示单元的结构强度 不受影响。
本发明的显示器打算使用光谱可见区域的光，以致显示在光谱可见区域并 且对于观察者可见的图像。
视差镜片可安装在第一基底和第二基底之间。这是一种己知的使m^镜片 接近图像显示层的方法。
可选的，视差镜片可安装在第一基底之一或者第』底之内。这是另一种 使f射，镜片更接近图像显示层而不减少图像显示单元的基底厚度的方法。
可选的，年赠镜片可安驗第一基底的厚度之内。
视差镜片可以包括多个，，单元，旨1，单元被安^第一基底主表面 的各自的凹牛曹。
第一基底可以包括基本基底和安装在基本基底上的透光层，视差镜片安装 在透光层和基本基底之间。
第一基底包括基本基底；安M基本基底主表面的透光层；定义在透光 层的多个凹槽，并且视差镜片可以包括多个视差单元，^^M单元安M透 光层的各自的凹槽。
每个纟，单元可以安装在各自的凹槽的底面。
凹槽平行于基底表面的横截面可以随着深度的增加而减少。
每个IK单元可以实质上充满各自的凹槽。
彩色滤波阵列或者变换单元阵列可以安装在第一基底的主表面。
显示器可以进一步包括透光层，JlM光层安装在MM镜片和彩色，虑波阵 列或者变换单元阵列之间。
显示器可以进一步包括另一个卞腫镜片，上述另一个,赔镜片安驗丰腫 镜片和彩色滤波阵列或者变换单元阵列之间。
彩色滤波阵列或者变换单元阵列可以安装在第一基底的第二主表面。 透光层可以安装在视差镜片和图像显示层之间。
视差镜片和彩色滤波阵列与变换单元阵列之一，可以安装在基本基底的主 表面，基本基底被包含在第一或者第』底内。
视差镜片可以安装在基本基底的第一主表面，彩色滤波阵列或者变换单元 阵列安驗纟腫镜片上。
彩色搶波阵列或者变换单元阵列可以安装在基本基底的第一主表面，l腫 镜片可以安M彩色滤波阵列或者变换单元阵列上。
透光层可以安驗丰赔镜片和彩色滤波阵列或者变换单元阵歹U之间。
显示器可以进一步包括另一个，，镜片，i^另一个^^镜片安装在IK 镜片和彩色滤波阵列或者变换单元阵列之间。
视差镜片可以包含多个视差单元，每个m^单元安装在第一或者第底 主表面的各自的凹槽。
第二透光层可以安装在基本基底和第一透光层之间的基本基底的主表面； 多个凹槽可以定义在第二透光层；视差镜片可以包含多个视差单元， IIM
单元安M第二透光层(32)的各自的凹槽。
彩色滤波阵列和变换单元阵列之一可以安装在基本基底的第一主表面，视 差镜片安装在基本基底的第二主表面内或者第二主表面上，基本基底被包含在 第一或者第』底内。
视差镜片可以包含多个纟赔单元，齡纟腫单元安装在基本基底的第二主 表面的各自的凹槽中。
每个视差单元可以安装在各自的凹槽的底面。
凹槽平行于基底表面的横截面可以随着深度减少。
每个视差单元可以实质上充满各自的凹槽。
透光层可以，明树脂层，层压塑料层或者玻璃层。
年赔镜片可以是视差隔板或者双凸透镜阵列。
MM镜片可以是禁用的(disableable)，并且可以是可寻址的。 本发明的第二方面提供一种包含上文中定义的多视图定向显示设备的双视 图显示设备。
本发明的第三方面提供一种包含上文中定义的多视图定向显示设备的自立
体显示设备。
本发明的第四方面樹共一种卞膀镜片，包括透光基底，多个年赠单元， 每个;赔单元安装在基底表面的各自的凹槽。
本发明的视差镜片打算使用光谱可见区域的光。 凹槽平行于基底表面的横截面可以随着深度减少。 每个,M单元可以实质上充满各自的凹槽。
本发明的第五方面掛共一种制造显示设备的方法，包括以下步骤(a)减 少图像显示单元的第一基底的厚度，图像显示单元包括第一基底，第』底， 安装在第一基底和第二基底之间的图像显示层；和(b)粘附第三基底到第一基 底，,赔镜片安装在两个基底之间。
第三基底可以直接粘附至U第一基底或者，可选的， 一个或者多个其它部件 可被插入到第一基底和第三基底之间。
视差镜片可以定义在第三^底的第一主表面上或者第一主表面内，步骤(b) 可以包 辞占附第三基底的第一主表面到图像显示单元的第一基底。
本发明的伏选实施例将参考附图中的实施例进行描述，其中
附图1是已知自立体显示设备的示意平面附图2是已知多视图显示设皿供的观看窗口的示意附图3是另一个已知多视图定向显示设备产生的观看窗口的示意平面附图4是另一个已知自立体显示设备的示意平面附图5是描述已知多视图定向显示设备的原理部分的示意平面附图6(a)和6(b)描述了根据本发明第一实施例的显示器；
附图6(C)和6(d)描述了根据本发明另一实施例的显示器；
附图7(a)和7(b)描述了根据本发明另一实施例的显示:tl; 附图8(a)和8(b)描述了根据本发明另一实施例的显示器； 附图9(a)和9(b)描述了根据本发明另一实施例的显示器； 附图10(a)和10(b)描述了根据本发明另一实施例的显示器； 附图ll(a)禾卩ll(b)描述了根据本发明另一实施例的显示器； 附图12(a)和12(b)描述了根据本发明另一实施例的显示器； 附图13(a)和13(b)描述了根据本发明另一实施例的显示器；
附图14(a)和14(b)描述了根据本发明另一实施例的显示器； 附图14(C)和14(d)描述了根据本发明另一实施例的显示器；
附图15(a)和15(b滩述了根据本发明另一实施例的显示器；
附图15(c)和15(d)描述了根据本发明另一实施例的显示器的彩色媳波基底;
附图16(a)和16(b)描述了根据本发明另一实施例的显示器；
附图17(a)和17(b)描述了根据本发明另一实施例的显示器；
附图18(a)和18(b)描述了根据本发明另一实施例的显示器；
附图19(a)和19(b)描述了根据本发明另一实施例的显示器；
附图20(a)和20(b)描述了根据本发明另一实施例的显示器；
附图20(c)和20(d)描述了根据本发明另一实施例的显示器的彩色滤波基底；
附图21(a)和21(b)描述了根据本发明另一实施例的显示器；
附图21(c)和21(d)描述了根据本发明另一实施例的显示器的彩色滤波基底；
附图22描述了根据本发明另一实施例的显示器；
附图23描述了根据本发明另一实施例的显示器；
附图24描述了根据本发明另一实施例的显示器；
附图25描述了根据本发明另一实施例的显示器；
附图26 (a)到26 (d)描述了一种制造本发明的显示器的方法；
附图27描述了根据本发明另一实施例的显示器；
附图28描述了根据本发明另一实施例的显示器；
附图29描述了根据本发明另一实施例的显示器；
附图30描述了根据本发明另一实施例的显示器；
附图31描述了适于在本发明的显示器中使用的背部光；
附图32描述了适于在本发明的显示器中使用的另一种背部光；
附图33描述了适于在本发明的显示器中使用的另一种背部光；
附图34描述了适于在本发明的显示器中使用的另一种背部光。
所有附图中相同的附图标己表示相同的部件。
具体实施例方式
附图6(b)是根据本发明第一实施例的多视图定向显示器的示意平面图。显 示设备58包括第一透明基底6和第二透明基底7 ，图像显示层8安装在第一基 底6和第J底7之间。彩色滤波阵列18 Jif共在第』底7上，第二基底因此
被称为彩色微基底。
第一基底6提^W像素电极(未示出)，用于在图像显示层8中确定像素阵
列，同时提供开关单元(未示出)比如薄膜晶体管(TFTs)，用于选择的定址像 素电极。基底6将被称为"TFT基底"。
图像显示层8在本实施例中是液晶层8。但是发明不限于此，因此ftf可透 射图像显示层可被使用。而且，显示器以"前隔板模式"使用，也就是视差镜 片安装在图像显示层和观看者之间，显示层可以是发射显示层比如等离子体显 示器或者有机质发光设备(OLED)层。
显示器58被装配，以致于旨彩色熗波器18实质上与图像显示层8的一 个像素相对。其他部件比如对准层可被安装在基底6， 7与图像显示层相邻的表 面，反向电极或者电极可安装在CF基底7上；这些部件是已知的，不再进一步 描述。而且，显示器58可以包括更多的部件比如起偏振器，观看角度增强薄膜， 抗反射薄膜等等，安装在图像显示单元的外部；这些部件也是已知的，不再进 一步描述。
彩色f虑波基底7在附图6(a)中更详细的示出。彩色滄波基底7包括基本基 底19，上述基底由透光材料比如玻璃制成。l赔隔板隙缝阵列13安装在基本 基底19的一个主表面。在附图6(a)的实施例中，卞赔隔板隙缝阵列13通过在 基本基底的表面沉积不透明带14形成，因此定义了不透明带之间的,狭缝 15。
彩色、2t波基底进一步包括分隔层20，在本实施例中由透光树脂形成，提供 在卞腫隔板隙缝阵列13上。因此卞赔隔板隙缝阵歹按驗基底7的内部。最后， 彩色滤波器18安,分隔层20的上表面。
在本实施例中，视差隔板隙缝阵列13 aa树脂分隔层20的厚度与液晶层 8的像素分离。树脂层20可以做得非常薄，使得等式(1)中的间隔s很小，导 致观看窗口的大角度间隔。尽管图示的树脂层20是单层，在实践中可以沉积两 个或者多个分离树脂层，以便获得希望厚度的分隔层。例如，层20可以具有 50微米的厚度，并且可以包括聚乙烯邻苯二甲酸盐(perephthalate)。
附图6(d)是根据本发明另一实施例的显示器21的示意平面图，附图6(c) 示出了该显示器的反向基底。将只描述该实施例与先前实施例之间的不同。
在该实施例中，视差隔板P京缝阵列13和彩色、2f^波器18都安装在彩色 虑波
基底7，的基本基底19的第一主表面上。彩色^^波基底的分隔层20，同样由树 脂形成，安装在丰赔隔板隙缝阵列13和彩色搶波阵列上。因此，年赠隔板隙缝
阵列安装在基底7'的厚度范围内。视差隔板隙缝阵列13通过树脂层20的厚 度与液晶层8的像素分离，该厚度可以非常小。彩色 麽波阵列类似地与液晶层 8分离，在所述液晶层处不需要附加的彩色搶波阵列。在相同平面掛裕腫隔 板和彩色 虑波器简化了显示器的制造。
附图6(a)到6(d)的树脂层20容易制造成相同厚度。层可以M例如旋涂或 者印刷来沉积。
附图7(b)是根据本发明进一步实施例的显示器22的平面图，附图7(a)示出 了显示器22的彩色效奮波基底。将只描述该实施例与第一实施例之间的不同。
在附图7(a)和7(b)的实施例中，,赔隔板隙缝阵列13沉积在基本基底19 的主表面上。彩色纟虑波基底7进一步包括视差隔板隙缝阵列13上的分隔层20， 并且彩色滤波阵歹按驗分隔层20丄因此，丰腊隔板隙缝阵列安装在彩色滤 波基底7的厚度之内。在该实施例中，分隔层20是,分隔层，而不是树脂分 隔层。玻璃分隔层粘附在视差隔板，可被蚀刻为希望的厚度。
玻璃层20的l顿简化了进一步的处理步骤。例如，当M层是玻璃层时， 在邀寸层20上制it^色 虑波器18与在普通玻璃基底上制3t^色滤波器一样。
附图8(b)是根据本发明另一实施例的显示器23的示意平面图，附图8(a) 示出了显示器的CF基底。本实施例的显示器23大体上相应于附图6(b)的显示 器，将只描述实施例之间的不同。在显示器23中，，赔隔板隙缝阵列与彩色滤 波阵列18之间的分隔层20是塑料材料层。塑料材料层通ait当的方法比如层 压或者胶粘粘附到年赔隔板隙缝阵列13。塑料材料20可以选择的印刷到,赔 隔板隙缝阵列。
4顿层压塑料层作为慰寸层20，比j顿旋涂技术形^M脂^3t层更便宜。 也比使用树脂更少浪费材料，并且层压处理更快。
附图9(b)是根据本发明另一实施例的多视图定向显示器24的示意平面图， 附图9(a)示出了显示器的CF基底25。显示器24也包括TFT基底6，彩色搶波 基底25，液晶层或者其他图像显示层8安装在TFT基底6和彩色纟虑波基底25 之间。
附图9(a)示出了显示器的彩色滤波基底25。从图中可知，多个凹槽26形
成在基本基底19的第一主表面。基本基底19可用任何适当的透光材料比如玻 璃，塑料或者玻璃钢形成。凹槽26可通过招可适当处理比如蚀刻或者切割处理
形成。凹槽26最好是延伸基本基底19的整个垂直高度的槽，也就是说，扩展 到附图9(a)的纸的平面。凹槽26最好彼此具有大体上相同的深度和宽度。
视差隔板隙缝阵列定义在基本基底19，通过沉积不透明材料到每个凹槽 26，以便至少覆盖每个凹槽的底面。因此不透明材料定义了视差隔板隙缝阵列 的不透明带14，透光区域在不透明带14之间定义。不透明带14和视差隔板隙 缝阵歹按装在基底25的厚度之内。
形成视差隔板隙缝阵列的不透明区域的不透明材料可以是樹可适合的不透 明材料，可用任何适合的方法沉积。例如，不透明树月旨可通过旋转处理沉积在 凹槽26。
一旦不透明材料己被沉积，凹槽随后充满透光材料，以便平面化基本基底 19的表面。例如，透光树月旨可通过旋转处理沉积在凹槽26。
一旦基本基底19的表面已经变平，彩色iiM阵列18可被沉积到基本基底 19，完成彩色微基底25。
在该实施例中，视差隔板隙缝阵歹,液晶层之间的间隔近似等于凹槽26 的深度d。凹槽的深度d可以很小，例如50樣 ，以便在观看窗口间获得大的 角度间隔。
附图10(b)示出了根据本发明另一实施例的显示器27。显示器27包括TFT 基底6，彩色滤波基底25'，液晶层(或者其他图像显示层)8安装在TFT基底 6和彩色滤波基底25，之间。该实施例大体上相应于附图9(a)和9(b)的实施例， 将只描述两个实施例之间的不同。
附图10(a)是显示器27的彩色 虑波基底25'的示意平面图。在该实施例中， 彩色滤波器18沉积在基本基底19的第一主表面。凹槽26定义在基本基底19 的第二主表面，例如使用蚀刻或者切割技术。随后不透明材料沉积到凹槽，形 成视差隔板隙缝阵列的不透明带14。不透明带14和视差隔板隙缝阵列安皿 基底25的厚度之内。如果希望的话，凹槽可以随后充满透光材料，以便平面化 基本基底19的第二主表面。与先前的实施例一样，任何适当的材料可作为不透 明材料沉积，可通过任何适合的技术沉积。在一个优选实施例中，不透明树脂 可通过旋转技术沉积在凹槽26。
与附图5中的已知显示器相比，教達隔板和液晶层之间的间隔fflil较少凹 槽的深度来减少，例如50微米，以便观看窗口之间的角度间隔因而增加。由于 基本基底的厚度只在有凹槽的位置减少，因此基本基底的结构强度大于旨基 底具有减少的厚度时的结构强度。
附图11(b)是根据本发明另一实施例的多视图定向显示器28的示意平面图。 显示器包括TFT基底6，彩色 虑波基底29，液晶层8或者其他图像显示层安装 在TFT基底6和彩色 虑波基底29之间。
彩色 麽波基底29如附图ll(a)所示。从图中可知，彩色纟麽波基底29大体上 与附图6(a)的彩色搶波基底7相同，除了他提供两个,赔隔板13， 13，。彩色 滤波基底29包括基本基底19，该基底可由任何适合的透光材料比如玻璃制成。 第一视差隔板隙缝阵列13安,基本基底第一表面。视差隔板隙缝阵列可通过 下述方式形成，例如在基底上沉积不透明材料条14，形成视差隔板隙缝阵列13 的不透明部件14。
第一透光分隔层20随后沉积至瞎底19的表面，其中4赔隔板隙缝阵列形 成在基底19。第一分隔层可由例如透光树脂，玻璃或者透明塑料材料形成，与 上文中的附图6(a)， 7(a)， 8(a)的实施例描述的一样。
第二视差隔板隙缝阵列13，安装在第一分隔层20的上表面。第二视差隔 板隙缝阵歹吔可通过在分隔层20上沉积不透明材料形成，以便形麟二;腫隔 板隙缝阵列的不透明部件14'。
彩色滄波基底进一步包括第二纟赔隔板隙缝阵列上的第二分隔层20'。视 差隔板隙缝阵列13， 13'都安装在基底29的厚度之内。第二分隔层也可以是 任何适合的透明材料比如透光树脂，玻璃层，玻璃或者透明塑料材料。
彩色滄波器18沉积在第二分隔层20 ，的上表面。
两个视差隔板13， 13'被排列，以便第二隔板13'的透射区域不直接安装 在第一视差隔板13的透射区域的前面。两个视差隔板被排列，以便第二视差隔 板13，的邀寸区域与第一视差隔板13的不透明区域14对齐，因此第二视差隔 板13'的不透明区域14'与第一视差隔板13的透射区i或对齐。因此，背部光 发出的光，在平行于或者接近于显示器的显示面的法线的方向上，被丰，隔板 13， 13，之一阻挡。由于两个l赔隔板排列使得第一丰赔隔板13的邀寸区摔与 第二视差隔板13，的邀寸区敏黄向偏移，来自第二视差隔板13，的光在关于法
线倾斜的第一和第二方向范围传播。
很多背部光沿垂直轴上有最大亮度，这在多视图定向显示器中是不利的， 原因在于观看窗口的位置通常与垂直轴有一定角度。在典型的双视图显示器中， 两个观看窗口可以在法线的士40度位置。如附图ll(b)的显示器一样使用两个视 差隔板，可以提供"黑色中心窗口"，也就是说，在显示器的显示面的法线中心 的区域，亮度最低。
该实施例不限于在彩色搶波基底麟两个,赔隔板。原则上，可在基底19 上提供三个或者更多视差隔板隙缝阵列，其中每一对相令,视差隔板隙缝阵列 被各自的分隔层分离。
在附图ll(a)的实施例中，两个分隔层20， 20'不必由相同材料形成。两 个分隔层可由不同材料制成，因此，作为一个例子，第一分隔层20可以是玻璃 层，但是第一分隔层20'可以^3S光树脂层。
在另一个实施例(未示出)中，彩色滤波基底包括两个卞赠隔板隙缝阵列， 安装在基本基底19的每一面。在该实施例中，第一视差隔板阵列形皿基本基 底19的一个主表面，熗波器18掛共在第一,赔隔板阵列，并且透光分隔层在 第一视差隔板隙缝阵列与滤波器18之间，如附图6(a)， 7(a)或8(a)所示。第二视 差隔板隙缝阵歹U形鹏基本基底19的第二主表面，被透光层覆盖，以顿个视 差隔板隙缝阵歹按装在彩色滤波基底的厚度之内。
附图12(a)和12(b)示出了根据本发明另一实施例。附图12(b)是根据本发明 实施例的多视图定向显示器30的示意平面图。显示设备也包括TFT基底6，彩 色滤波基底31 ，液晶层8或者其他图像显示层安,TFT基底6和彩色、2t波基 底31之间。
附图12(a)是本发明实施例的彩色滤波基底31的示意平面图。彩色滤波基 底31包括基本基底19，该基底可由任何适合的透光材料制成。多个凹槽26定 义在基底19的一僧面，通过任何适当的处理比如蚀刻或者开凿。当基底31 如正视图所示，凹槽26看起来像从基本基底19的定部至臓部的平行带。
如附图12(a)所示，在该实施例中，平行于基底19表面的凹槽的宽度，随 着到基底的距离增加逐渐减少。在附图12(a)的实施例中，凹槽26具有三角形 横截面，但凹槽不限于这种特定横截面。
视差隔板隙缝阵列13通过在凹槽26沉积不透明(或者反射)材料(或者
二者兼备)形成，以便形成视差隔板P京缝阵列的不透明部件14。不透明材料最 好充分填充凹槽26，以便平面化基本基底19的上表面。在,实施例中，不
透明材料是不透明树脂，通过旋转处理沉积在凹槽26，但是，原则上任何不透
明材料均可被舰。
彩色、搶波基底31进一步包括沉积在基本基底19上表面的透光分隔层20。 视差隔板隙缝阵列因此安,基底31的厚度之内。如上所述，透光分隔层20 可以是透光树脂层，玻璃层，透光塑料材料层等等。分隔层以任何适当的方式 粘附在基底19。
最后，彩色滤波器18沉积在分隔层20的上表面，形成彩色熗波基底31。
在该实施例中，视差隔板具有三维剖面图，由于视差隔板隙缝阵列的不透 明单元14延续限定深度至瞎底，例如50微米。视差隔板与已知视差隔板以相 同的方式作用，比如附图6(a)的视差隔板。但是，由于年腫隔板的三维结构， 以相对基底19平面的法线大角入射至诉，隔板的光被阻挡，尽管，光线可被 附图6(a)所示的已知视差隔M射。这有利于阻止第二窗口。
在附图12(a)的彩色滤波基底中，凹槽的深度可在基底19改变，以便改变 视差隔板的不透明部件的深度。这样做意味着阻挡光线的遮光角将通过显示装 置改变，±3 光角相对于基底平面的法线。
附图13(a)示出了本发明的另一个彩色搶波基底31'，附图13(b)示出了在 显示器30，中的13(a)的彩色滤波基底。这些实施例大体上分别与附图12(a)和 12(b)的实施例相同，下文中将只描述不同。
在附图13(a)的彩色滤波基底31，中，凹槽26不是形皿基本基底19上。 相反的，彩色^^波基底包括基本基底19上的透光分隔层32，凹槽26形成在分 隔层32。分隔层32可以是fij可适当的材料比如透光树脂，玻璃，或者透光塑 料材料。凹槽26可用任何适当的方法形成在分隔层32上，比如切割或者蚀刻。
不透明材料沉积在分隔层32的凹槽26中，形成视差隔板隙缝阵列的不透 明部件14，如上文的附图12(a)所述。最后，第二分隔层20沉积在第一分隔层 32上，彩色搶波器18形,第二分隔层20的上表面。视差隔板隙缝阵列因此 安装在基底31'的厚度之内。
在上面的实施例中，,赔镜片由纟腫隔板隙缝阵列组成。但是，本发明不
限于m^镜片的上述特定形式，可以使用其他视差镜片。
附图14(a)和14(b滩述了本发明另一实施例，其中视差镜片由双凸透镜阵 列形成。
附图14(b)是根据本发明实施例的多视图定向显示器的示意平面图。显示器 33也包括TFT基底6，彩色 虑波基底34，液晶层或者其他图像显示层8安, 彩色滄波基底34和TFT基底6之间。
附图14(a)示出了显示设备33的彩色纟虑波基底34。彩色滤波基底34包括 透光基本基底19，该基底的上表面被剖面形成双凸透镜阵列35。基本基底19 可以以任何适当的方式形成，比如通过使用适当的模型来模塑透光塑料材料， 以在基本基底19的一，面劍共双凸透镜阵列35。作为选择，透镜阵列35可 通过压制玻璃基底形成。
彩色滤波基底进一步包括沉积在双凸透镜阵列35上的分隔层20，分隔层 是透光的，最好由树脂或者塑料材料形成，以便分隔层的下表面可以跟随双凸 透镜阵列35的轮廓。彩色滤波器18沉积在分隔层20的上表面，最好是平坦的。 透镜阵列因此安装在基底31的厚度之内。
在该实施例中，视差隔板(双凸透镜阵列35)与液晶层8之间的间隔等于 分隔层20的厚度，必须厚到至少能平面化棱镜。分隔层20可以很薄，因此可 以获得观看窗口之间的大角度间隔。
附图14(c)和14(d)示出了本发明的另一实施例。附图14(c)示出了本发明的 另一个基底34a。基底34a包括第一透光基底19，它有一个表面用于形成第一 双凸透镜阵列35。基底34a进一步包括第二透光基底19a，它有一个表面被剖 面用于形麟二双凸透镜阵列35a。透光基底35， 35a可以以任何方式形成，例 如使用上文中参考附图14(a)描述的方法之一。
透光基底安装在表面，并且透镜阵列互相相对形成，如附图14(c)所示。透 明分隔层20安装在两个双凸透镜阵列35， 35a之间，分隔层20可以是例如透 明树脂层或者透明粘性层。两个双凸邀竟阵列35， 35a邻自方，组合得到比 只具有一个曲面的透镜阵列更大的光焦度，± 镜阵列比如是附图14(a)的透 镜阵列。两个透镜阵列均安装在基底34a的厚度之内。
彩色滤波阵列18安装在基底34a的一个外表面，最好是平坦的。
附图14(d)示出了包括附图14(c)的基底34a，图像显示层8比如液晶层，和 第二基底6的显示器33a。
附图15(a)和15(b)示出了本发明的另一实施例。该实施例大体上与附图14(a) 和14(b)的实施例相同，将只描述不同。
在附图14(a)和14(b)中，双凸透镜阵列35与基本基底19是一个整体，通 过给基本基底19的上表面铣出轮廓获得。在附图15(a)和15(b)的实施例中，双 凸邀竟阵列35，与基本基底19不是一个,。但是，基本基底19有一个实质 平坦的上表面，双凸透镜阵列35，沉积在基本基底19的上表面。这可以ilil 任何适当的技术来完成。例如，透光树脂层或者透光塑料材料层可被沉积到基 本基底19的上表面，该层可被加工形成双凸透镜阵列35'。
附图15(c)示出了 CF基底34"，该基底不同于附图15(a)中的基底34'，双 凸透镜阵列34〃是"双边的"。换句话说，透镜阵列35'是平凸的，透镜阵列35" 是双凸的。尽管由于凹槽必须形成在基底19上，'上述排列慰佳Tf隨，但是光 学性能被改进。例如， <顿附图15(c)的基底34〃的显示器具有更小的干扰区域 和更大的观看者移动自由。
附图15(d)示出了另一个修改的CF基底34〃'，与附图15(c)的基底34〃的 不同之处在于透镜阵列34〃'被分开，并且被黑色屏蔽区域35〃〃分开。实际上， 任何使用透镜阵列作为视差隔板的实施例，可以同样具有单^S镜或者被黑色 屏蔽区域分开的透镜单元，上述黑色屏蔽区^育^tl寸可见光。
双凸透镜阵列的光圈数要求很低，使得阵列难于制造。通过减少阵列中每 个透镜的直径和保持间距不变(通过用吸收光的材料或者反光的材料或者二者 兼备来填充透镜之间的间隙)，透镜的光圈数可以增加。上述排列改进例如在提 供更小的干扰区i辭n更大的观看者位置自由方面的性能。
附图16(a)和16(b)示出了本发明的另一实施例。附图16(b)是本发明的多视 图定向显示器37的示意平面图，附图16(a)是彩色滤波基底36的示意平面图。 该实施例大体上与附图6(a)和6(b)的实施例相同，这里将只描述不同。
在附图16(a)和16(b)的实施例中，与附图6(a)和6(b)的实施例中的位置相 比，视差隔板隙缝阵列13和彩色it波器18的位置相互交换。也就是说，彩色 搶波器18沉积在透光基本基底19的主表面。分隔层20沉积在彩色 虑波器18 上，视差镜片形成在分隔层20的上表面。在附图16(a)和16(b)示出的实施例中， 视差隔板隙缝阵列13形成视差镜片，但是该实施例不限于这种特定的视差镜 片。分隔层20可以题光树脂层，玻璃层，透光塑料材料层等等。在附图16(a)和16(b)的实施例中，视差隔板阵列13安装在邻近液晶层8。
不同观看窗口之间的大角度间隔因itb可被获得。
附图17(a)和17(b)描述了根据本发明另一实施例的显示器38。在该实施例 中，视差镜片由无功中介基(reactive mesogen)视差隔板组成。该实施例大体 上相应于附图6(a)和6(b)的实施例，这里只描述不同。
该实施例中RM ,见差隔ia过无功中介基(reactive mesogen)材料带40 安装在彩色 虑波基底39的透光基本基底19的上表面形成。起偏振器41安装在 包括RM材料带40的基本基底19的上表面。RM材料带40和起偏振器41形 成RM视差隔板42。 RM视差隔板的操作在EPA0829744中详细解释。
彩色、2t波基底39进一步包括沉积在RM视差隔板42上表面的分隔层20， 因此视差隔板42安装在基底39的厚度之内。彩色、蹌波器18沉积在分隔层20 的上表面。如前面的实施例戶腿，分隔层20可以是例如透光树脂层，玻璃层， 透光塑料层等等。基本基底19可以是玻璃基底，塑料基底，玻璃增强塑料基底
在该实施例的多视图定向显示器38中，视差隔板42和液晶层8之间的间 隔近似等于分隔层20的厚度。分隔层可以很薄，以便获得不同观看窗口间的好 的角度分隔。
该实施例的另一个优点是，RM视差隔板是有源视差隔板，并且可被变换 (使用适当的寻址装置，未示出)，使得RM材料带40为透明状态，以便视差 隔板不可用或者"断开"。如果视差隔板42禁用，显示设备将作为常规二维或 者单一的视图显示设备。因此，该实施例掛共在2-D显示模式或者3-D或者多 视图显示模式操作的显示器，并且当以3-D或者多视图显示模式操作时可以提 供相邻观看窗口间的好的角度分隔。
附图18(b)描述了根据本发明另一实施例的显示器38'，附图18(a)题示器 的彩色、2^波基底39'的示意截面图。该实施例的显示器38'基本上相应于附图17(a) 和17(b)的实施例，除了分隔层20被省略，彩色滤波器18直接安装在起偏振器 42的上表面。附图18(b)的显示器38'的所有其他特征相应于附图17(b)的显示器 38的那些特征，因此不再进一步描述。
附图19(a)和19(b)示出了本发明的另一实施例。在该实施例中，多视图定 向显示器43的彩色搶波基底44具有有源卞腊隔板46。附图19(b)是显示设备
43的示意平面图，附图19(a)是彩色滤波基底44的示意截面图。
有源;赠隔板46通过在基本基底19的表面安装多个材料区域47形成，上 述材料的光学特性是可变换的。区域47可以是条的形式，上述条扩展到附图 19(a)的纸的平面。有源视差隔板通过将区域47禾P安装在区i或47上的另一个层 45组合形成，区域47可以是线tt^偏振器或者透明分隔层，这取决于有源条 47舰的材料。
在i^实施例中，区域47是液晶材料区域，层45是线'ft^偏振器。众所 周知，液晶材料可被寻址，以致于不管旋转或者不旋转偏振平面，缘性偏振光 均通过它。优先的，液晶材料区域47可在旋转线性偏振光的偏振平面90°的 状态和不旋转线性偏振光的偏振平面的状态之间变换。因而，液晶材料区域47 可被寻址，通过区域47的光被线性起偏振器45邀t (在区域47定义透射区i或 的情况下)或者被线性起偏振器45阻挡(在区域47定义不透明区域的情况下)。
显示器43要求由偏振光/A^色滤波基底侧照明，上述偏振光来自鄉偏振 光的光源或者安装在光源前面的起偏振器。可选的，在另一个起偏振器(未示 出)必须安装在彩色滤波基底之外的情况下，可从TFT侧照明。
如果不通过可变换光学性能的光学区域47他就是通过相邻有源区域之间 的缝隙)的光l鹏偏振器45通过，当通过区域47的光，鹏偏振器阻挡时，视 差隔板被形成；在这种情况下，获得3-D或者多视图显示模式。如果区域47被 变换，以M过区域47的光纟鹏偏振器45邀寸，则没有隔板存在，并获得2-D 或者单视图显示模式。
原则上来说，也可能排列起偏振器45的邀寸方向和入射光的偏振方向，以 M过液晶材料区域47之间的缝隙的光M^偏振器45阻挡。在这种情况下， 当区域47旋转入射光的偏振平面以1A射光可以通过起偏振器45时，〗见差隔 板被形成。但是，当区域47被变换以M过带47的光被起偏振器45阻挡时， 由于所有的光lte偏振器45阻挡，将产生暗的显示。
有源材料区域47不限于液晶材料。倒可可被寻址改变光学性能的材料原则 上可被使用。例如，聚合-分散液晶材料可用作有源视差隔板材料。众所周知， PDLC由分散在聚合母体的小滴液晶材料组成。液晶滴的折射率可被改变，如 果液晶滴的折射率与聚合母体的折射率相同，PDLC将邀寸光。但是，如果液 晶材料被变换，以致它的折射率与聚合母体的折射率不同，通过PDLC的光将
被繊。
用于有源视差隔板的另一种适当的材料是二向色宾-主(dichroic guest-host) 材料。该实施例允许*赠隔板接通或# 断，因此允许选择3-D (或者多视图) 或者2-D显示模式。进一步的，可以排列有源视差隔板46，以WHt和不透明 区域的结构可被改变。例如，有源卞膽隔板46可被变换，以致隔板的不透明区 域从一个位置移动到另一个位置。这有效地导致隔板通过显示设备的区域被变 换，并将改^fl看窗口的位置。因此，在该实施例中，有可^iMiS当的寻址 有源视差隔板46来控制观看窗口的位置。当与] 郞宗显示器的观看者的观看者跟 踪设备结合时，由于观看窗口的位置能根据观看者足毀宗设备确定的观察者的位 置进行控制，该实施例特别有用。
应该注意，在该实施例中，起偏振器45包含在液晶显示单^t内。因此起 偏振器45必须可以经受住制造液晶显示面板时的苛刻的处理^f牛。己知的在液 晶显示器外部使用的起偏振器不能很好的承受处理处理^f牛，因此不能被《OT 。 可能存在的缺点是，必须使用具有较低对比度的起偏振器，i^对比度低于已 知的在液晶显示器外部使用的起偏振器。如果在这种情况下，起偏振器45可被 定向，以致它附氐对比度影响视差隔板的对比度或者液晶层8的像素的对比度。
当起偏振器45是分隔层时，它可被加工以致它调整液晶材料，例如区域 47，使其具有特定对准方向和预倾斜角度。例如，分隔层可被聚酰亚胺层覆盖 (未示出)，在已知，准处理中摩擦和/或暴露于紫外光。
在可选实施例中，彩色、搶波器可被安,TFT基底6或者安装在有源1， 隔板46和基底19之间。
附图20(b)示出了根据本发明另一实施例的显示器48，附图20(a)示出了显 示器的彩色熗波基底49。该实施例大体上相应于附图6(a)和6(b)的实施例，除 了在该实施例中，多视图定向显示器48的彩色滤波基底49包括有源冬 镜片 35"。在该实施例中，有源视差镜片35"是有源双凸透镜阵列。双凸透镜阵 列可在实质上没有透镜影响(因此没有视差镜片存在)的模式和有透镜影响(因 此视差镜片被形成)的模式之间转换。双凸透镜阵列35"可用适当的寻址装 置(未示出)寻址。
例如，双凸透镜阵列的小透镜状凰lenticules)可由液晶材料审喊，该液晶材 料由安装在小透镜状层(lenticules)反面的电极(未示出)寻址。液晶材禾祸皮选择
以便对于某些^it镜阵歹啲外加电压，它的折射率尽可能接近基本基底19的
折射率。当适当的电压被施加到小Jtl竟状层(lenticules)反面的电极之间时，小透 镜状层(lenticules)的液晶材料的折射率接近匹配分隔层20的折射率，小透镜状 层(lenticules)实质上没有透镜影响。但是，通过改变外加电压，小透镜状层 (lenticules)的液晶材料可被改变，以致它的折射率不同于基底19的折射率。小 透镜状层(lenticules)因此用作透镜，因而形成丰腫镜片单元。
有源双凸透镜阵列的小透镜状层(lenticules)50可被排列为分级折射 (G麵)，或者可被排列为菲涅耳iSf竟。
附图20(c)示出了基底49，与附图20(a)示出的基底不同之处在于，玻璃基 底19被凹入，以便容纳有源双凸透镜阵列35"。在该排列时，在操作的单视图 或者非定向模式中，有源阵列的折射率实质上匹配基底19的折射率。
附图20(d)示出了基底49，其中有源阵列35〃的透镜是双凸面的，m共舰 的性能，比如更小的交叉区域和观看者更大的移动自由。在这种情况下，在操 作的单视图模式中，阵列35〃的折射率应该匹配基底19和分隔层20的折射率。
附图21(b)示出了根据本发明另一实施例的显示器48'，附图21(a)示出了 显示器48'的彩色熗波基底49'。该实施例大体上与附图20(a)和20(b)的实施例相 同，这里将只描述不同。
附图21(b)的多视图定向显示器48'有一个彩色滤波基底49'，该基底包括有 源双凸透镜阵列35'。在该实施例中，透镜阵列的变换通过不同方式获得。在该 实施例中，小透镜状层(lenticules)50由液晶材料制成。但是，液晶材料的^H结 构被固定，在设备的操作中液晶材料不被寻址。
该实施例中透镜阵列的变换通过利用以下事实获得，也就是液晶材料的折 射率通常取决于通过它的光的偏振状态。小透镜状层(lenticules)50的液晶材料被 选择，以致对于一种偏振状态的光，液s，材料的折射率实质上与分隔层20的折 射對目同。因lt树于这种偏振状态的光，液晶材料实质上没有透镜影响。但是， 对于另一种偏振状态，特别^t于与第一偏振状态正交的偏振状态，液晶材料 的折射剩每不匹配分隔层20的折射率，以致对于第二种偏振状态的光，液晶材 料有透镜影响。
通过改变进入到显示器48的光的偏振状态，液晶小3Hi状层Oenticules)50 被接通或者切断。这可通过^i共偏振开关51实现，该开关可以改变通过偏振开
关51被选部件的光的偏振状态，例如通a^择两个正交统性偏^一。偏振开
关51可由例如液晶单元组成，并，艮随起偏振器51'。
附图21(c)描述了另一个基底49'，其中玻璃基底19被凹入以便容纳阵列 35"。在这种情况下，阵列35〃的材料的一个折射率必须实质上匹配玻璃基底19 的折射率，以致掛共操作的单视图模式。
附图21(d)描述了彩色搶波基底49'的另一种形式，其中分隔层20和玻璃基 底19都被凹入以便容纳双凸面的阵列35〃。在这种情况下，阵列35〃的材料的 一个折射率被要求匹配分隔层20和玻璃基底19的折射率，以便提供操作的非 定向或者单视图模式。
附图22是根据本发明另一实施例的多视图定向显示器52的示意截面图。 在许多方面与附图6 (b)的显示器58相同，除了在彩色滤波基底7的基本基 底19的外表面提供多个棱镜53。在附图22中，棱镜53具有三角形横截面。 棱镜53结合显示设备内的卞腫隔板13工作。在j顿中，设备!棘自ITFT基底 6后面的光照明，以致彩色 虑波基底7的基本基底19形成显示设备的出口面。 棱镜结构改变视差隔板感应的左图像和右图像t间的间隔角度。
在附图22的实施例中，棱镜被排列，以致它们减少不同图像的观察窗口之 间的间隔角度。
尽管附图22图示的棱镜具有三角形横截面，该实施例不限于具有三角形横 截面的棱镜。原则上，任何减少两个观察窗口之间的间隔角度的棱镜结构可被 使用。进一步的，具有三角形横截面的棱镜被使用，棱镜不必具有等边三角形 横截面。实际上任何对称或者不对称，收敛或者发散单元可被j顿，例如匹配 显示器的任何应用。
附图22的实施例可被用于自立体显示设备，其中左眼图像和右眼图像的观 看窗口之间的角度间隔，要求在显示器的要求的观看距离，左眼和右眼窗口之 间的间隔等于人的两眼之间的距离。
附图23示出了根据本发明另一实施例的显示器52'。显示器52'大体上相 应于附图22的显示器，除了基本基底19表面的棱镜53打算增加两个观看窗口 之间的间隔角度。
附图24描述了根据本发明另一实施例的多视图定向显示器59。该实施例 的显示器59大体上相应于附图6(b)的显示设备20，除了它进一步包括可变换装
置54，该装置用于改变设备产生的两个观看窗口之间的角度。可变换装置54 可在实质上对两个观察窗口之间的角度间隔没有影响的状态和增加或M^两个 观察窗口之间的角度间隔的另一个状态之间变换。在该实施例中，可变换装置
54包括多 光棱镜53，上述棱镜安M彩色滤波基底的基本基底19的外表 面。有源层55安装在棱镜53上，以致平面化棱镜。有源层被透明板56包含。 棱镜和透明板可由玻璃，透明树脂，透明塑料材f斗等等形成。有源层55可以包 括例如液晶层。液晶层被选择，以致当没有电场被施加到液晶材料时，液晶材 料的折射率匹配棱镜53的折射率。在这种状态下，棱镜实质上对设备54产生 的两个观察窗口之间的角度间隔没有影响。
可变换装置54进一步包括电极(未示出)，允许电场施加到液晶层55。通 ii)(寸电极施加电压，从而通过液晶层施加电场，可以改变液晶材料的折射率， 以致不同于棱镜53的折射率。通过棱镜和液晶层之间的交界面的光因此经历折 射。结果，显示设备形成的两个观察窗口之间的角度间隔被棱镜53改变。这允 许显示器59在双视图显示模式和自立体显示模式之间变换。
可变换装置54可以允许两个观察窗口之间的角度间隔通过不断改变施加 到液晶层的电场被连续控制。这允许两个观察窗口之间的角度间隔被调到适合 显示设备54的特定用途。该实施例特别有用，如果关于显示器和观察者之间的 纵向间隔的信息是可利用的，例如来自观察者跟踪设备，在自立体显示模式， 可变换装置54可以控制左眼和右目^见察窗口之间的角度间隔，以1^见察者的横 向间隔保持等于人的双眼之间的间隔。
附图25示出了根据本发明另一实施例的多视图定向显示器57。显示器57 大体上与附图24的显示器相同，这里将只描述不同。
在附图25的显示器57中，可变换驢54安装在彩色滤波基底7的基底 19的外表面，i^可变换驢用于改变包括棱镜53的显示器形成的两个观看 窗口之间的角度间隔。液晶层55安驗棱镜53上，但是，与附图24的实施例 相比，液晶层的微观结构被固定。用于寻址液晶层55的装置因此不被要求。
液晶层55的折射率依赖于通过液晶层的光的偏振状态。液晶层被选择，以 致对于一种偏振状态，它的折射率实质上等于棱镜53的折射率。在这种情况下， 通过棱镜53的光实质上不经历折射。
对于另一种偏振状态的光，例如与第一偏振状态正交的偏振状态，液晶层
55的折射率不等于棱镜53的折射率。因此，对于第二种偏振状态的光，在棱
镜和液晶层55之间的交界面发生折射，导致显示器57形成的两个观察窗口之
间的角度间隔的变化。
在该实施例中，折射影响可M适当选^A或离开面板的光的偏振状态 打开或者切断。这可通过在光源和观察者之间提供偏振开关51和起偏振器51' 实现。在附图25中，偏振开关51和起偏振器51'安装在显示设备和观察者之 间，但是也可选择的安装在光源和显示设备之间。偏振开关可以是例如液晶单 元。
附图24和25的实施例可被棱镜结构影响，该棱镜结构用于增加观看窗口 之间的角度间隔，如附图23所示。
附图26(a)到26(d)描述了一种制造本发明的显示器的方法。该方法将已知 图像显示设备63作为它的开始点，上述已知图像显示设备具有安装在两个基底 60， 61之间的图像显示层8 (比如液晶层)，如附图26(a)所示。图像显示设备 63将包括其他部件，比如用于控制图像显示层8的电极和变换单元，并且在彩 色图像显示设备的情况下包括彩色滤波器；它们全部已知，为了清楚描述，在 附图26(a)-26(d)中省略。
根据该实施例的方法，图像显示设备63的一个基底60的厚度被M4、，最 佳厚度在50 u m到150 ii m范围内。基底60的厚度可通过^^可适当的方法M^， 比如机械研磨方法或者化学蚀刻方法。基底60因此变成一个薄透明层60'，如 附图26(b)所示。薄透明层60，厚度最好实质上在层60'的区域内均匀。
接着，另一个基底62粘附至U薄透明层60，，以致冬赠镜片13安驗薄透 明层60，禾口另一个基底之间。鄉过在另一个基底的表面上或者另一个基底的 表面内提供视差镜片，并将另一个基底的表面粘附到薄透明层60'，可以很方 便的实现。例如，视差隔板隙缝阵列可被可被印刷在另一个基底的表面上，如 附图26(c)所示。可选的，双凸透镜阵列或者RM年腫隔板可被定义在另一个基 底的表面内/上。另一个基底62可使用适当的透明粘合齐鹏附到薄透明层60'。
另一个基底62可ltt接粘附到薄透明层60'，如附图26(d)所示。可选的 一个或多个部件可被置于另一个基底62和薄透明层60，之间，将在下文中参 考附图28进行描述。
合成的显示器在附图26(d)中示出(为了清楚透明粘合剂在附图26(d)省
略)。视差隔板只通过薄透明层60，(并且通过透明粘合剂的厚度)从图像显示 层8分离，上述薄透明层60， ililM^基底的厚度得到。视差镜片因此接近于 图像显示层8，以致获得上文中描述的优点。
在附图26(a)到26(d)的方法中，当基底60的厚度被M^、时，基底60并入 显示设备63。在减少厚度的过程中和在厚度被减少后，显示设备63的其他单 元为基底60提供物理支持。因此有可能M^、基底60的厚度到50 U m，而没有 基底破碎的重大风险。相反，如果分离基底的厚度被减少，很难使厚度小于 0.5mm而没有基底破碎的重大风险。
附图26(a)到26(d)的方法可被用于制造例如附图7(b)所示的显示器22。附 图26(d)与附图7(b)比较可知，附图26(d)的另一个基底62相应于附图7(b)的基 本基底19，附图26(d)的薄透明层60，(通过减少图像显示单元63的基底60的 厚度获得)相应于附图7(b)的视差隔板13和彩色纟虑波基底18之间的玻璃层20。
附图26(a)到26(d)的方法可被用于显示器的制造，在该显示器中视差镜片 不是视差隔板隙缝阵列。例如，透,竟阵列或者RM视差隔板可被安装在另一个 基底62的一个表面，因此允i午例如附图15(b)或者附图17(b)所示的显示器的制 造。
通过在基底的齡区鹏供透明粘合齐喔，透镜阵列可被粘附到另一个基 底。可选的，通过只在选定位置例如每个透明的周围布置粘合剂，透镜阵列可 被粘附到另一个基底。这在透明层和基底之间提供没有粘合齐啲空隙，因此消 除了聚焦能力的降低，如果透明粘合剂层的折射率接近于遨竟阵列的折射率， 会发生聚焦能力的降低。粘合剂只设置在被选择位置，原则上可以4OT不透明 的粘合剂。
附图27是根据本发明另一实施例的显示器64的截面图(从上部)。显示器 也包括图像显示单元65，并且有安装在图像显示单元内的视差镜片66。在该实 施例中，视差镜片是棱镜阵列66。
棱镜阵列66形皿基本基底19上(可用例如玻璃制造)，平面化层67提 供在棱镜阵列上。基本基底19，棱镜阵列66和平面化层67形成图像显示单元 65的一个基底68。图像显示层8，例如像素液晶层，被安装在基底68和第二 基底6之间。图像显示单元的其他部件，例如彩色搶波阵列(在全彩色显示瞎 况下)，校准层，变换单元和电极，全部已知，在附图27中省略。 、
显示器64包括背部光69，用平行光或者部分平行光照明图像显示单元65。 来自背部光的光被棱镜阵列的棱镜折射，指向左观看窗口 2或者右观看窗口 3。 如果两个交替图像显示在图像显示层8的像素70上，定向显示被提供。使用棱 镜阵列弓l导光到两个观看窗口，意味着具有相对低平行度的背部光69可被使 用，相反的，如果透镜阵列代替棱镜阵列，必须f顿具有高平行度的背部光。
用于制造基底68的一种方法是，在基本基底19安装光致抗蚀剂层。光致 抗蚀齐啲折射率应该尽可能接近基本基底19的折射率，鄉抗蚀剂的折射率最 好等于或者实质上等于基本基底19的折射率。随后棱镜阵列66 l顿已知光刻 掩蔽，照射和蚀刻步骤，确定在光致抗蚀剂层。
随后平面化层67安皿棱镜阵列66上。平面化层67最好具有平面化基底 68所要求的最小厚度。
部件比如对准层，彩色滄波器等等可使用倒可适当的技术衝共在基底68。 基底68随后与第1底6组装，形成图像显示单元65 。
随后平面化层67的折射率必须不同于棱镜阵列66的折射率，以致光在棱 镜阵列66和平面化层67的交界面被折射。平面化层的折射率可以大于或者小 于棱镜阵列66的折射率，尽管在实践中更容易找到具有比棱镜阵列的折射率小 的材料，用于平面化层。(折射方向取决于平面化层的折射率大于还是小于棱镜 阵列的折射率)。
本发明的实施例己经在上文中参考特定视差镜片进行了描述。但是，实施 例不限于图示的特定类型的视差镜片，可以使用其他类型的视差镜片。
本发明允许安装m^镜片的基底，被用作图像显示单元比如液晶显示单元 的基底。这有一个优点，在显示单元的制造中，视差镜片和显示单元像素的对 准被完成。与已知外部视差镜片对准全部液晶显示器单元的情况(如附图1所 示)相比，允许对准被完成的更精确。进一步的，消除粘贴或舒占附视差镜片 到全部图像显示单元的的步骤使得制^1程更快更便宜。
附图28是根据本发明另一实施例的多视图定向显示器76的示意平面截面 图。显示器76包括第一透明基底6和第二透明基底71 ，图像显示层8安装在 第一基底6和第二基底71之间。彩色滤波阵列(未示出)安驗第J底71 上，因此第二基底被称为彩色 麽波基底。 '
第一基底6提供像素电极(未示出)，用于定义图像显示层8的像素阵列，
也提供变换单元(未示出)，比如薄膜晶体管(TFTS)，用于选择性寻址像素电
极。基底6被称为"TFT基底"。在该实施例中，图像显示层8是液晶层8。但 是本发明不限于此，ftf可透射图像显示层可被使用。
显示器76被安装，以1^;色滤波器的每一个实质上相对于图像显示层8 的各个像素。其他部件比如对准层可被安装在基底6， 71邻近图像显示层的表 面，反电极也可被安驗CF基底71;这些部件已知，将不再进一步描述。进 一步的，显示器76可以包括其他部件，比如观看角度增强薄膜，抗反射薄膜等 等，安装在图像显示单元的外部；这些部件也是己知的，将不再进一步描述。
彩色滄波基底71包括透明波导74，安驗波导74上的线t顿偏振器73， 安装在线'tt^偏振器73上的透明层72。波导74不但形成部分彩色 虑波基底71 ， 也形成显示器的部分背部光。
在i顿中，显示器76的背部光由波导74组成， 一个或多个光源75沿着波 导的侧面安装。在附图28中只示出一个光源75，安装在波导74的一个侧面74a， 但是该发明不限于附图28示出的背部光的特定结构，可以使用多于一个的光 源。作为一个例子，显示器可以提供安装在波导74的相对侧面74aJ4b的两个 光源。光源65最好沿波导的所有的或基本上所有的各^Hi面延伸，可以是例如 荧光管。
波导74用安装在起偏振器73边缘的粘合剂81粘附至跑偏振器73 ，由于 粘合剂81只安装在起偏振器73边缘，在波导74和起偏振器73之间的大部分 区鹏在空隙82。 A^f周知，来自光源75的^SA波导74，通过全内反射现 象在波导74中收集，也就是，在光导内传播的从波导74的前面或者背面入射 的光，在波导/空气交界面经历全内反射，不从波导射出。
可选的，波导74和起偏振器73可用低折射率透明粘合剂粘附，就是说， 折射率比波导的折射率低的粘合剂。低折射率粘合剂可被安M起偏振器73的 齡区±或，由于粘合齐啲折射率和波导的折射率不同，在波导74的前面发生内 反射。
根据附图28的实施例，，穀寸点在波导74的前面74c的选定区域84。如果 在波导内传播的光入射至啵导的前面74c的区域84，也就是^l寸点所在的位置， 光不被镜面反射，而是被，魏点翻寸，如附图28所示。因而， 一些光被娜出 波导，朝向图像显示层8。
光只在漫射点存在的区域84被翻寸出波导74，没有光从波导74中没有漫 射点的位置射出。波导74因此具有划寸光的区域(相应于漫射点存在的区域 84)和不，光的区域。如果漫射点存在的区域84具有扩展到附图28的纸的 平面的条状，波导74的一部分区域Mt相应大小，形状和位置的光到视差隔板 的邀寸区域，上述纟赔隔板比如是附图6(a)的，腫隔板13，波导74的另一部分 区域不對寸相应大小，形状和位置的光到视差隔板的不透明区域。因此视差隔 板有效地定义在波导74的前面74c，在彩色 虑波基底71的厚度之内。
波导74没有^il寸点的区域可被吸收材料覆盖，以便确保没有光从这些区域 散射。这减少了相应于附图6(a)的视差隔板13的不透明区域的光导区域发射的 光的纟驢。 .
劍寸点可以由^l才结构，衍射结构或者微折射结构组成。他们的精确结构 不重要，因为光从提供MI^点的区域84tm，在不m共MI寸点的区域不tm。
附图28的显示器76不要求视差隔板隙缝阵列，因此波导74激寸的光没有 被视差隔板隙缝阵列的不透明区域吸收。对于一个来自光源75的给定输出，附 图28的显示器76比具有视差隔板隙缝阵列的显示器，例如附图6(a)的显示器， ^j共更亮的图像。
起偏振器73作为已知起偏振器，用于图像显示层8。取决于图像显示层的 操作模式，第二线性起偏振器(未示出)可被撤共在图像显示层的起偏振器73 的反面。
显示器76可用与附图26(a)到26(d)所示的方法相同的方法制造。在该方法 中，包括前基底6，图像显示层8和后基底的图像显示单元，将被最初制造。 后基底随后被M^厚度，形成透明层72。接着，起偏振器73将被粘附至U透明 层72，波导74将被粘附到起偏振器73。
可选的，彩色滤波基底71可通过粘附起偏振器73到波导74来制造。在例 如玻璃透明层72情况下，透明层72随后被粘附到起偏振器73。可选的，透明 塑料层或者透明树脂层可被安装在起偏振器73上，形成透明层72。完成的彩 色滤波基底71随后与TFT基底装配，形成显示器76。在该方法中，波导74形 成彩色繊基底71的基本基底。
附图29是根据本发明另一实施例的多视图定向显示器76'的示意平面截 面图。显示器76，大体上相应于附图28的显示器76，将只描述不同。
在附图29的显示器76，中，起偏振器73放置在接近波导74的后面，例 如使用透明粘合剂(未示出)粘附到波导74。波导74，起偏振器73和粘合剂 的折射率被选择，以致在波导74内传播的jfe!A起偏振器73，实质上在波导 74和起偏振器73的交界面没有内反射。内反射发生顿偏振器73的后面，如 附图29的射线路径所示。
在该实施例中，波导74的前面74c和图像显示层8的距离被起偏振器的厚 度减小。在波导的后面内部反射的光被偏振反射，当光被散射出波导时，该偏 振被保持。
附图30是根据本发明另一实施例的多视图定向显示器77的示意平面截面 图。显示器77包括第一透明基底6和第二透明基底80，图像显示层8安装在 第一基底6和第1底80之间。彩色滤波阵列(未示出)安装在第二基底80 上，因此第^^底被称为彩色熗波基底。
第一基底6提供像素电极(未示出)，用于定义图像显示层8的像素阵列 8P,8S，也提供变换单元(未示出)，比如薄膜晶体管(TFTs)，用于选择性寻址 像素电极。基底6被称为"TFT基底"。在该实施例中，图像显示层8是液晶层 8。但是本发明不限于此，任何邀才图像显示层可被〗顿。
显示器77被安装，以致彩色滤波器的每一个实质上相对于图像显示层8 的各个像素。其他部件比如校准层可被安装在基底6， 80邻近图像显示层的表 面，反电极也可被安驗CF基底80;这些部件已知，将不再进一步描述。进 一步的，显示器77可以包括其他部件，比如起偏振器，观看角度增强薄膜，抗 反射薄膜等等，安装在图像显示单元的外部；这些部件也是己知的，将不再进 一步描述。
在该实施例中，显示器包括视差隔板79，该视差隔板具有传送部分79a和 不透明部分79b。在该实施例中，视差隔板79的不透明邀寸部分79a是偏振隙 缝，传送一个偏振方向的光，并且基本上阻挡正交偏振方向的光。像素8S， 8P ^!寸/传送第一偏振状态或者第二偏振状态的光。在附图30中，两个偏振状态 为P-缘性偏振状态和S-统性偏振状态。标己为"8S"或者"8P"的像素分别发 射/传送S-偏振光或者P-偏振光。视差隔板79的传送部分79a也被iH己为"P" 或者"S"，表示分别传送P-偏振光或者S-偏振光。
视差隔板79安装在基本基底19上。可以是玻璃层，透明树脂层或者透明
塑料层的透射分隔层78 ，安装在图像显示层8和视差隔板79之间。
视差隔板可由例如图形化的起偏振器形成，上述起偏振器的一部分区域透
射P-偏振光但是阻挡S -偏振光，并且另一部分区 |寸s-偏振光，但是阻挡 P-偏振光。不透明区域79b可Mil例如印刷沉积在图形化的起偏振器上。可选 的，视差隔板可由均匀的线性起偏振器和图形化的延迟器的组合形成，战延 迟器具有旋转光的偏振平面90。的区fe货环旋转光的偏振平面的其他区域；不 透明区域79b可通过例如印刷沉积在图形化的起偏振器上。
视差隔板被排列，以致传送特定偏振光的隙缝79a不在Mf/传送那种偏振 光的像素的前面。因此，传送P-偏振状态的隙缝79a不在^j7传送P-偏振状态 的像素8P的前面，视差隔板的传送S-偏振状态的隙缝79a不在，/传送S-偏 振状态的像素8S的前面。结果，被一个像素對寸准送的一个偏振状态的光， 只育旨在第一和第二方向范围内通过视差隔板79，上述第一和第二方向不同并且 位于显示器的显示面的法线的相对侧。被例如S像素在平行或者接近法线方向 刻寸的光，入射到只传送P-偏振的隙缝79a，或者，腫隔板的不透明部分79b， 以此将被阻挡。该实施例的显示器在法线方向或者接近法线方向发射的光的强 度，因此樹氏。从而设备在两个图像的观看窗口之间提供黑色窗口，因此掛共 在上文中参考附图ll(b)描述的优点。
黑色屏蔽(用非翻区域8b表示)劍共在相邻像素8S,8P之间。黑色中心 窗口的角度范围可通过改变黑色屏蔽:像素比来改变(同时保持像素间距不变)。 相邻像素之间的黑色屏蔽的宽度越大，黑色中心窗口的角度范围越大。
黑色中心窗口的角度范围也由视差隔板79的偏振隙缝79a的宽度确定。黑 色中心窗口的角度范围可通过改变偏振隙缝的宽度来改变(同时保持隙缝间距 不变)。视差隔板的偏振隙缝的宽度越小，黑色中心窗口的角度范围越大。
在上文描述的包含透镜阵歹啲倒可实施例中，3fl竟阵列可以是GRIN (分 级折射率)透镜阵列，如上文参考附图20(b)的实施例的描述。
附图31示出了附图28的显示器76的背部光的修改。附图31的背部光包 括第一波导74和一个或者多个第一光源75，上述光源排列在第一波导的侧面。 在附图31示出了两个第一光源75，排列在第一波导74的相对侦,74a， 74b， 但是本发明不限于该特定结构，可以提供只有一个光源或者多于两个光源。光 源75最好扩展到第一波导的所有的或基本上所有的各个侧面，可&是例如荧光
管。
f魏点在第一波导74的后面74c的选定区域84。漫射点存在的区域84可 以是例如带状，并且扩展到附图31的纸的平面。如果在第一波导内传播的光入 射到波导的前面74c的衝共漫射点的区域84，光不被镜面反射，而是被散射出 第一波导，如上文中参考附图28的解释(在附图31观看者假设在页面的顶部， 光通常在向上的方向翻寸出第一波导)。
背部光进一步包括第二波导74，和一个或者多个第二光源75，， ±^光源 排列在第一波导的侧面。第二波导74，位于并且通常平行于第一波导74;第二 波导74'通常相应于第一波导74的大小和形状。在附图31示出了两个第二光 源75'，排列在第二波导74'的相对侦腼74a，， 74b，，但是本发明不限于该特 定结构，只有一个光源或者多于两个光源可被j顿。光源75，最好扩展到第二 波导的所有的或基本上所有的各个侧面，可以是例如荧光管。
^!t点89实质上J^共在第二波导74，的全部前面74d，上。因此，当第二 光源75，被照明时，光被散射出第二波导的前面74d'的大部分区±或之外。
因此附图31的背部光在"图形化模式"和"均匀模式"之间是可变换的。 在"图形化模式"，第一光源75被照明，第二光源75，不被照明。光只在第一 波导74传播，背部光有发射光的区域(这些区il^t应于存在Mlt点的区域84) 和不发射光的区域(这些区域对应于不存在^l寸点的区域)。在"均匀模式"， 第二光源75，被照明，光在第二波导中传播。由于$穀寸点89 !^共在基本上第 二波导74'的整个前面74d'，背部光在它的整个区域以"均匀模式"提供实质 上相等的照明。具有附图31的背部光的显示器可通过将背部光从"图形化模式" 变换到"均匀模式"，从定向显示模式变换到已知2-D显示模式。
在"均匀模式"，第一光源75可被照明或者不被照明。如果希望的话，第 一光源可连续{呆持打开状态，通过分别变换第二光源75'打开或者闭合，背部 光为"均匀模式"或者"图形化模式"。(在均匀模式保持图形化波导被照明， 可以导致通过背部光区域的强度的变化，但是这些可能的缺点在一些必须只变 换第二光源75，的应用中很重要)。
为了确保内反射发生在第一波导的后面74c，第一波导74和第二波导74' 之间的间隔必须具有比第一波导74更小的折射率。通过在第一波导74和第二 波导74'之间提供空隙，可以很容易的获得，或者可选的，第一波导74和第 二波导74'之间的间隔可被充满具有低折射率的透光材料。
在第一波导74上Mf共MM点的区域84的后面可被做成反射的，例如ffl31 涂上金属涂层。如果这样做，樹可舰^l寸点娜至'傑二波导74'的光将被反 射回观看者。(如果在第一波导74 Mf共^M点的区域84的后面被做成反射的， 由于反射铜每阻挡光从第二波导74，向上散射，第一光源和第二光源必须被照 明来获得均匀模式)
每个波导可以具有抗反It凃层(未示出)
附图32示出了本发明的另一种背部光。背部光包括波导74和一个或者多 个光源75，战光源排列在波导的侧面。在附图32示出了两个光源75，排列 在波导74的相对侧面74a， 74b，但是本发明不限于该特定结构，只有一个光源 或者多于两个光源可被iOT 。光源75最好扩展到波导的所有的或基本上所有的 各个侧面，可以是例如荧光管。
波导74包括^A两个透光基底92， 93中间的液晶材料层87。液晶材料层 是可寻址的，例如M:允许电场施加到液晶层87的电极(未示出)。液晶层的 区域87A， 87B (在附图32中用虚线表示)可以彼此无关的被寻址，例如M3i 使用适当的图形化电极，上述电极允许电场施加到液晶层的选定区域。液晶层 的区域87A， 87B可以是例如带状并且扩展到附图32的纸的平面。
液晶层的区域87A， 87B可被变换到翻射莫式或者清晰的透光模式。如果 所有的液晶区±或被变换至隨光模式，光在波导内传播，具有最小翻寸~"^在 上部基底92的上表面92a经历内反射，通过上部基底92和液晶层87进入下部 基底93，在下部基底93的下表面93b经历内反射，被反射回上部基底92，等
等。很少或者没有光从波导;gl寸。
为了使光从波导魁寸， 一个或者多个液晶区域被变换，形成TO区域，如 附图32用85表示。当在第一波导内传播的光入射到翻寸区域85，光翻寸出波 导，如上文中参考附图28的解释(在附图32观看者假设在页面的顶部， 常在向上的方向翻寸出波导74)。
附图32示出了每个交替的液晶区域87A被变换而产生翻寸区域85的波导。 其他液晶区域87B被变换，以致不翻寸。光只从相应于翻寸区域85的波导74 的前面区域鄉，背部光在"图形化模式"操作。 、
如果所有的液晶区域87A， 87B被变换而形成翻寸区域，液晶层87在它的
全部翻寸光，因此光从波导74的齢区域飾。因此，当所有的液晶区域87A，
87B被变换而形成散射区域时，背部光在"均匀模式"操作。因itkiM;变换液
晶区±或，背部光可在"图形化模式"和"均匀模式"之间变换。具有附图32的 背部光的显示器可通过将背部光从"图形化模式"变换到"均匀模式"，从定向 显示模式变换到已知2-D显示模式。
在附图32的背部光的一个实现中，上部基底92的后面92b在整个区域平 坦。该实现要求层87包括一种液晶材料，该液晶材料可在M"光而没有有效散 射的状态和,光的状态之间变换，例如，聚合-分散液晶(PDLC)。 tm区域 85可以通过变换液晶层区域到它的mit模式来获得。
因此，例如液晶层的区域87A被变换到腿模式，产生娜区域85;通过 上部基底92进入液晶层的区域87A的光被液晶翻寸， 一些光被向上反射，可 以从波导74的前面消失。相反地，液晶层的区域87B被变换到非翻寸模式，通 过上部基底92进入液晶层的区域87B的光只M过下部基底，没有被液晶翻寸。 当液晶层的区域87B在非翻射莫式，背部光为"图形化模式"。
为了获得背部光的"均匀模式"，液晶层的所有区域87A， 87B被变换到散 射模式。波导74的后面在它的整个区 本上散射。
在该实现中，可以改变,区域85和非翻寸区域的大小和位置。例如，可 以变换两个相邻液晶区域为翻射莫式，下一个液晶区域为非Mf模式，下两个 液晶区域为散射模式，下一个液晶区域为非翻寸模式，等等，模拟,赠隔板具 有2:1的隙缝隔板比。
可选的，相应于Mt区域85的希望位置的上部基底92的后面92b的区域， 可被做的粗糙，以致这些区域总是駒寸光。M31变换液晶区域87B为,模式 或者非翻寸模式，背部光可在"均匀模式"和"图形化模式"之间变换。
作为另一，择，上部基底的后面92b可在整个区,学粗糙。该实施例 需要具有可改变的折射率的液晶材料层87。翻寸区域85通过变换相应的液晶 区域87A以致液晶的折射率与波导74的折射率不匹配而获得。在上部基底内 传播的光将"看至ij"上部基底的后面的光学粗糙表面，并被散射。
非翻寸区i或通过变换相应的液晶区域87B以致液晶区域87B的折射率与上 部基底92的折射率匹配而获得。在上部基底内传播的光没有"看到"、上部基底 的后面的光学粗糙表面，通过液晶层，不被散射(随后在下部基底的后面93b
内反射)。
如果翻寸区域的位置被固定，反射体可提供在翻寸区域85的后面，在附图
32中用86示出。通过散射区域85向后面基底93翻寸的招可光将被反射体反 射到观看者。
附图33示出了另一种背部光。背部光包括波导74和一个或者多个光源75， ，光源排列在波导的侧面。在附图33示出了两个光源75，排列在波导74的 相对侧面74a， 74b，但是本发明不限于该特定结构，只有一个光源或者多于两 个光源可被4顿。光源75最好扩展至啵导的所有的各刊则面，可以是例如荧光管。
漫射点在波导74的后面74c的选定区域84。漫射点存在的区域84可以是 例如带状，并且扩展到附图33的纸的平面。如果在第一波导内传播的jfeA射到 波导的前面74c的提供漫射点的区域84，光不被镜面反射，而是被翻寸出第一 波导，如上文中参考附图28的解释(在附图33观看者假设在页面的顶部，光 通常在向上的方向散射出第一波导74)。
透镜阵列88安装波导74的前面。透镜阵列指弓陂导74劍寸的光主要SA 第一方向(或者第一方向范围)90和iSA第二方向(或者第二方向范围)91。 第一方向(或者第一方向范围)90和第二方向(或者第二方向范围)91最好被 包括法线方向的第三方向范围分开。由于光被指引主要SA第一和第二方向(或 者第一和第二方向范围)90， 91，在第一和第二方向(或者第一和第二方向范 围)90， 91的光的强度大于在第三方向范围的光的强度。第一方向(或者第一 方向范围)90和第二方向(或者第二方向范围)91位于法线方向的相对侧，最 好实质上关于法线对称。
附图33的背部光特别适合用于定向显示器。例如，典型的双视图显示器显 示两个图像，图像显示在法线方向相对侧的方向。附图33的背部光指引光主要 进入两个图像被双视图显示器显示的方向，因此产生明亮图像。相反的，已知 背部光在法线方向具有最大强度，当从轴外方向观看时具有较小强度。
4视图照明系统可通过使用2-D显微透镜阵列和2-D $穀寸点阵列产生。这 将提供四个视图，在两个视图上排列两个视图，因此提供视图的7jC平，垂直分 开。 '
附图34示出了另一种背部光。该背部光与附图33的背部光相同，因为它
具有透镜阵列，该透镜阵列用于指引，^A两个首选方向(或者方向范围)
90， 91。附图34的背部光进一步包括第二波导74，和第二光源75'，上述光源 排列在第二波导74，的各，i」面。Ml寸点89在第二波导74'的整个前面。附 图34的第二波导74'大体上相应于附图31的第二波导74'。附图34的背部光 可在"图形化模式"和"均匀模式"之间变换，以上文中描述的用于附图31的 背部光的方式。
附图31到34的背部光可被并入到，例如，附图28的显示器76或者附图 29的显示器76'。
在附图31到34的实施例中，漫射点的密度可被调整来改变空间照明均匀 性，补偿由于到光源75的距离增加而在波导内传播的光的强度的减少。这可被 应用到附图31和34的实施例中的两个波导。
在附图31到34的实施例中，漫射点可被微反射结构比如棱镜，突起 (protrusions)等等替换。这可被用于，例如，控制具有^l寸点的光导区域的发 射方向性。
在上文描述的实施例中，视差镜片已被安装在与彩色滤波器一样的基底。 可选的，可以在显示器的TFT基底6上安装视差镜片，并且对于上文描述的视 差镜片安装在彩色滤波基底的每一个实施例，有视差镜片安装在TFT基底的相 应实施例。在上述修改实施例中，变换单元阵列比如TFTs阵列和年腫镜片单元 将被安装在TFT基底的基本基底上，可以使分隔层置于m^镜片和薄膜晶体管 之间。视差隔板和图像显示层之间的间隔是分隔层的厚度(假设分隔层安装在 视差镜片上)。而且，在附图22到25的实施例中，棱镜53可被安装到TFT基 底。
此外，在一些液晶板中，彩色纟虑波^l皮安装在与薄膜晶体管一样的基底。 本发明可被应用于上述设备。例如，透光分隔层(例如树脂，玻璃或者塑料分 隔层)可被安装在TFTs (或者其他变换单元)和彩色滤波器上，视差镜片可被 安装在分隔层上。
本发明的实施例，除了在附图22-25， 28-34示出的实施例，可被用作后隔 板设备(如附图4所示)或者用作前隔板设备(如附图l所示)。
当本发明的视差镜片是视差隔板的设备，被用于附图4的后隔板模式，如 果视差隔板单元在背部光的侧面是反射的，是最好的。来自入射到隔板的不透
明区域的背部光的光将被反射，可从背部光再反射，因此它可以M视差隔板 和显示设备。这将增加显示器的亮度。视差隔板单元远离背部光的表面最好是 吸收的，防止干扰。
本发明已经在上文中参考包括液晶层的图像显示单皿行了描述。但是， 本发明不限于该特定图像显示单元，任何适当的图像显示单元可被使用。作为 一个例子，OLED (有机质发光设备)图像显示单元可被使用。
权利要求
1.一种制造显示设备的方法，包括以下步骤(a)减少图像显示单元的第一基底(60)的厚度，图像显示单元包括第一基底(60)，第二基底(61)，和安装在第一基底和第二基底之间的图像显示层(8)；(b)粘附第三基底(62)到第一基底，视差镜片(13)安装在第三基底和第一基底之间。
2. 根据权利要求l的方法，其中视差镜片(13)定义在第三基底(62)的 第一主表面上或者第一主表面内，并且步骤(b)包S^附第三基底的第一主表 面到图像显示单元的第一基底。
3. —种显示设备，它包括图像显示单元，它包括第一基底(60)，第二基底(61)，和安装在第一基 底和第二基底之间的图像显示层(8);和第三基底(62)，它粘附到第一基底，视差镜片(13)安装在第三基底和 第一基底之间。
4. 根据权禾腰求3的显示设备，其中纟赔镜片(13)定义在第三基底(62) 的第一主表面上或者第一主表面内，并且第三基底的第一主表面粘附到图像显 示单元的第一基底。
全文摘要
提供一种具有图像显示单元和视差镜片(13)的多视图定向显示器。显示单元(8)包括在其中夹入显示层(8)的基底(6，19)，视差镜片(13)安装在图像显示单元之内。
文档编号G09G5/00GK101105579SQ20071012749
公开日2008年1月16日 申请日期2004年8月30日 优先权日2003年8月30日
发明者D·U·基恩, G·布西尔, J·马色, R·文罗, 中川朗 申请人:夏普株式会社
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