[发明专利]利用衍射元件的图像显示设备

说明书

相关申请的交叉引用

本申请要求于2010年12月28日向韩国知识产权局提交的韩国专利申请No.10-2010-0136966的优先权和权益，其全部内容结合于此以供参考。

技术领域

本发明涉及一种利用衍射元件的图像显示设备。

背景技术

近年来，3D立体图像显示设备引起了人们的兴趣，并且已研究出各种3D图像显示方法。

最普遍使用的用于显示立体图像的方法之一是双眼视差法(binocular disparity)。在双眼视差法中，到达左眼的图像和到达右眼的图像显示在同一显示设备中。这两个图像从不同的角度同时到达观察者的左眼和右眼，且因此观察者感知到3D效果。

在这种情况下，利用像素上方的障栅(barrier)或双凸透镜(其是一种像素上方的柱状透镜)来实现针对左眼和右眼产生分开的图像。

利用障栅的立体图像显示设备在障栅上形成一狭缝，并将来自显示设备的图像通过该狭缝分成左眼图像和右眼图像，以分别输入到观察者的左眼和右眼中。

利用透镜的立体图像显示设备显示左眼图像和右眼图像，并通过改变经由透镜的光路而将来自立体图像显示设备的图像分成左眼图像和右眼图像。

期望具有一种能够将观看模式从2D图像显示方法改变成立体图像显示方法的显示设备。这种2D到3D的图像显示器正在开发中，为此，正在开发可切换式透镜。

在此背景技术部分中所公开的上述信息仅是为了促进对本发明的背景技术的理解，且因此可包含不构成对本领域普通技术人员而言在该国家中已获知的现有技术的信息。

发明内容

提供一种具有改进的透镜特征的图像显示设备。

一种图像显示设备，包括用于显示图像的显示面板以及形成为以2D模式或3D模式工作的衍射元件，使得显示面板的图像在经过所述衍射元件之后作为2D图像或3D图像被感知到。在该图像显示设备中，衍射元件包括：彼此面对的第一基板和第二基板；第一电极层，形成在第一基板上，所述第一电极层包括多个区段；第二电极层，形成在第二基板上；以及液晶层，介于第一基板与第二基板之间。此外，当衍射元件以3D模式工作时，对第二电极层施加公共电压，并且，对第一电极层施加的电压相对于公共电压的极性对于相邻区段反向。

当衍射元件以3D模式工作时，所述衍射元件可包括多个单元透镜。

所述多个单元透镜中的每个可作为菲涅耳波带板(Fresnel zone plate)工作。

所述多个单元透镜中的每个包括围绕单元透镜的中心依次设置的多个区段。

第一电极层可包括：第一电极阵列，包括多个第一电极；第二电极阵列，包括多个第二电极；以及绝缘层，用于使第一电极阵列和第二电极阵列彼此绝缘。

所述多个区段中的每个可包括至少一个第一电极和至少一个第二电极。

可对第一电极层施加电压，使得所述多个区段中的每个区段中的相位延迟在该区段内以阶梯式形式变化。

每个区段包括与第一电极和第二电极的位置对应的一个或多个子区段，并且可对与所述多个区段的相同子区段对应的第一电极或第二电极施加用于引发相同相位延迟的电压。

对所述多个区段中的每个区段中的至少一个第一电极和至少一个第二电极所施加的电压可在每个区段内以阶梯式形式变化。

至少一个第一电极和至少一个第二电极的宽度可在该区段内增大。

在所述多个区段中的每个区段中，对至少一个第一电极和至少一个第二电极所施加的电压与公共电压之间的差值可在每个区段内逐渐减小。

在第一电极层中，可通过对每个区段的相对于单元透镜的中心最靠近外部位置设置的电极施加的第一电压与对每个区段的最靠近离单元透镜的中心最近的位置设置的电极施加的第二电压之间的电压差dVmax以及偏移电压Voffset，来设定对区段边界处的彼此相邻的两个电极施加的电压之间的电压差dV，所述偏移电压是第二电压与公共电压之间的差值。

在第一电极层中，对区段边界处的彼此相邻的两个电极所施加的电压之间的电压差dV可满足：dV＝dVmax+2Voffset。

在第一电极层中，可设定对区段边界处的彼此相邻的两个电极所施加的电压差dV，使得区段边界部分的透射率(transmittance)变成预定值或更小。

可设定边界区段处的彼此相邻的两个电极之间的间隔以及盒间隙(cell gap)，使得区段边界的透射率变成预定值或更小。

所述多个区段中的每个区段包括两个第一电极和两个第二电极。