CN102419494B - 显示面板及其应用的显示装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种显示面板及其应用的显示装置。显示面板包括第一基板、第二基板、液晶层、第一偏光片、第二偏光片、二分之一波长相位差板及四分之一波长相位差板。液晶层形成于所述第一基板与所述第二基板之间，第一偏光片设置于所述第一基板的外侧，第二偏光片设置于所述第二基板的外侧，二分之一波长相位差板设置于所述第一偏光片上，四分之一波长相位差板设置于所述二分之一波长相位差板上。本发明可改善三维显示器的色散问题。

Description

显示面板及其应用的显示装置

【技术领域】

本发明涉及一种显示面板及其应用的显示装置，特别是涉及一种用于显示三维影像的显示面板及其应用的显示装置。

【背景技术】

液晶显示器(Liquid Crystal Display，LCD)已被广泛应用于各种电子产品中，液晶显示器大部分为背光型液晶显示器，其是由显示面板及背光模块(backlight module)所组成。

目前，液晶显示器可具有立体影像显示功能，例如图形化相位延迟膜三维显示器(three dimension pattern retarder display)，其包括一设置于液晶显示器外侧的四分之一波长相位延迟片。

一般，图形化相位延迟膜三维显示器是将其奇数列(或偶数列)的画素作为左眼画素(left image pixels)，而其它数列的画素作为右眼画素(right image pixels)，当液晶显示器的光线经过不同配向的四分之一波长相位延迟片后，光线会分别形成左圆偏振光及右圆偏振光。使用者可搭配不同极化方向的圆偏眼镜(circularpolarizer glasses)，使得使用者的左眼只能看到左眼画素所显示的影像，而右眼只能看到右眼画素所显示的影像，因而可达到三维立体影像的效果。

然而，现有图形化相位延迟膜三维显示器的相位延迟片无法同时对左、右两个路径进行色散(dispersion)补偿，而容易产生影像串扰。

【发明内容】

本发明提供一种显示面板及其应用的显示装置，以解决三维显示器的色散问题。

本发明的主要目的在于提供一种显示面板，所述显示面板包括：

第一基板；

第二基板；

液晶层，形成于所述第一基板与所述第二基板之间；

第一偏光片，设置于所述第一基板的外侧；

第二偏光片，设置于所述第二基板的外侧；

二分之一波长相位差板，设置于所述第一偏光片上，其中所述二分之一波长相位差板包括至少两个第一二分之一波长相位差单元列，相邻的所述第一二分之一波长相位差单元列之间具有一预设间距；以及

四分之一波长相位差板，设置于所述二分之一波长相位差板上。

本发明的另一目的在于提供一种显示装置，所述显示装置包括：

背光模块；以及

显示面板，包括：

第一基板；

第二基板；

液晶层，形成于所述第一基板与所述第二基板之间；

第一偏光片，设置于所述第一基板的外侧；

第二偏光片，设置于所述第二基板的外侧；

二分之一波长相位差板，设置于所述第一偏光片上，其中所述二分之一波长相位差板包括至少两个第一二分之一波长相位差单元列，相邻的所述第一二分之一波长相位差单元列之间具有一预设间距；以及

四分之一波长相位差板，设置于所述二分之一波长相位差板上。

在本发明的一实施例中，所述的显示面板还包括防护基板，其设置于所述四分之一波长相位差板上。

在本发明的一实施例中，所述二分之一波长相位差板更包括等向性材料单元列，所述第一二分之一波长相位差单元列与所述等向性材料单元列是交错排列。

在本发明的一实施例中，所述四分之一波长相位差板的光轴与所述第一偏光片的穿透轴的夹角为45度，所述二分之一波长相位差单元列与所述第一偏光片的所述穿透轴的夹角为-θ，且符合下式：

-2θ-45°＝-315°。

在本发明的一实施例中，所述二分之一波长相位差板更包括第二二分之一波长相位差单元列，所述第一二分之一波长相位差单元列与所述第二二分之一波长相位差单元列是交错排列。

在本发明的一实施例中，所述第一二分之一波长相位差单元列与所述第二二分之一波长相位差单元列是交错排列于同一层结构上。

在本发明的一实施例中，所述第一二分之一波长相位差单元列与所述第二二分之一波长相位差单元列是交错排列于不同层结构上。

在本发明的一实施例中，所述二分之一波长相位差板更包括等向性材料单元列，所述等向性材料单元列插置于所述第一二分之一波长相位差单元列与所述第二二分之一波长相位差单元列之间。

在本发明的一实施例中，所述四分之一波长相位差板的光轴与所述第一偏光片的穿透轴的夹角为Ψ，所述第一二分之一波长相位差单元列及所述第二二分之一波长相位差单元列分别与所述第一偏光片的所述穿透轴夹角为θ1及θ2，且符合下式：

2θ1+45＝Ψ+180*N，

2θ2+45＝Ψ+180*N，

其中，N为整数。

相较于现有的三维显示器所具有的色散问题，本发明的显示面板及其应用的显示装置可通过设置二分之一波长相位差板来实现三维影像并，并可同时对不同像素列进行色散补偿，以改善现有三维显示器的色散问题，以改善显示装置的影像串扰问题，并增进显示装置的影像质量。

为让本发明的上述内容能更明显易懂，下文特举优选实施例，并配合所附图式，作详细说明如下：

【附图说明】

图1为本发明显示装置的第一实施例的部分剖面图；

图2为本发明显示装置的第一实施例的光线偏振的示意图；

图3为本发明显示装置的第二实施例的部分剖面图；

图4为本发明显示装置的第二实施例的光线偏振的示意图；以及

图5为本发明显示装置的第三实施例的部分剖面图。

【具体实施方式】

以下各实施例的说明是参考附加的图式，用于例示本发明可用于实施的特定实施例。本发明所提到的方向用语，例如「上」、「下」、「前」、「后」、「左」、「右」、「内」、「外」、「侧面」等，仅是参考附加图式的方向。因此，使用的方向用语是用于说明及理解本发明，而非用于限制本发明。

在图中，结构相似的单元是以相同标号表示。

请参照图1，其为本发明显示装置的第一实施例的部分剖面图。本实施例的显示装置可用于显示三维影像，此显示装置可包括显示面板100和背光模块101。显示面板100相对于背光模块101来设置，背光模块101可为侧光式(Edge Lighting)背光模块或直下式入光(Bottom Lighting)背光模块，以提供背光至显示面板100。

如图1所示，本实施的显示面板100可包括第一基板110、第二基板120、液晶层130、第一偏光片140、第二偏光片150、二分之一(1/2)波长相位差板160、四分之一(1/4)波长相位差板170及防护基板180。第一基板110和第二基板120的基板材料可为玻璃基板或可挠性塑料基板，在本实施例中，第一基板110例如为具有彩色滤光片(Color Filter，CF)的玻璃基板或其它材质的基板，而第二基板120可例如为具有薄膜晶体管(Thin FilmTransistor，TFT)矩阵的玻璃基板或其它材质的基板。值得注意的是，在一些实施例中，彩色滤光片和TFT矩阵亦可配置在同一基板上。

如图1所示，液晶层130是形成于第一基板110与第二基板120之间，第一偏光片140是设置第一基板110的外侧，并相对于液晶层130(亦即为第一基板110)的出光侧，第二偏光片150是设置第二基板120的外侧，并相对于液晶层130(亦即为第二基板120)的入光侧。

如图1所示，二分之一波长相位差板160是设置于第一偏光片140上，四分之一波长相位差板170是设置于二分之一波长相位差板160上，防护基板180是设置于四分之一波长相位差板170上。防护基板180例如为防护镜片(cover lens)，其优选是由高强度材料所制成，例如玻璃、碳纤维、强化塑料或上述之任意组合，用于保护和封装显示面板100的整体结构。

如图1所示，二分之一波长相位差板160包括多个第一二分之一波长相位差单元列161及多个等向性材料单元列162，第一二分之一波长相位差单元列161与等向性材料单元列162是交错排列，因而相邻第一二分之一波长相位差单元列161之间具有一预设间距(等向性材料单元列162的宽度)，其中此二分之一波长相位差单元列161具有一般二分之一波长相位差板的特性，以达到将线偏光转圆偏振光的效果，并可改善色散问题。

请参照图2，其为本发明显示装置的第一实施例的光线偏振的示意图。在本实施例中，四分之一波长相位差板170的光轴与第一偏光片140的穿透轴夹角为45°(误差可为±15°)。而二分之一波长相位差板160的二分之一波长相位差单元列161与第一偏光片140的穿透轴夹角为-θ(误差可为±15°)，且符合下式(1)：

-2θ-45°＝-315°(1)

如图2所示，例如θ为135度。因此，通过上式(1)，可确保波长相位差板160及170之间可形成良好的光学效果，进而确保立体影像效果。此时，由第一偏光片140所发出的光为90度的线性偏极化光，在经过等向性材料单元列162后，光线仍为90度的线偏极化光，接着经过光轴45度的四分之一波长相位差板170，则会形成左手圆偏振光。而90度的线偏极化光在经过光轴角度为135度的二分之一波长相位差单元列161后，光线仍为线偏极化光，但其偏振方向会转为270度，接着，光线在经过45度的四分之一波长相位差板170后会形成右手圆偏振光。

当使用者观看本实施例的显示装置的立体影像时，可搭配偏光眼镜(Polarizer Glasses)102来形成立体影像效果。此偏光眼镜102可具有偏光片103、第一四分之一波长相位差片104及第二四分之一波长相位差片105。当使用者戴上偏光眼镜102时，偏光片103是靠近于使用者的眼睛，第一四分之一波长相位差片104及第二四分之一波长相位差片105是形成于偏光片103上，且靠近于显示面板100。再者，第一四分之一波长相位差片104及第二四分之一波长相位差片105是分别位于偏光眼镜102的左、右侧镜片上。

如图2所示，当偏光眼镜102的偏光片103的穿透轴为0度，且第一四分之一波长相位差片104的光轴为45度时，可允许左手圆偏振光穿透，而右手圆偏振光会被吸收。反之，当第二四分之一波长相位差片105的光轴为135度时，可允许右手圆偏振光穿透而左手圆偏振光被吸收。

当使用者观看本实施例的显示装置的立体影像时，经过二分之一波长相位差单元列161及四分之一波长相位差板170所形成的右手圆偏振光仅能穿透偏光眼镜102的一侧(右侧或左侧)镜片(对应于第二四分之一波长相位差片105)，而经过等向性材料单元列162及四分之一波长相位差板170所形成的左手圆偏振光仅能穿透偏光眼镜102的另一侧镜片(对应于第一四分之一波长相位差片104)。换言之，使用者的双眼可分别看到显示面板100的不同像素列的影像，而可形成立体影像效果。

因此，通过本实施例的显示面板100及其应用的显示装置，可通过设置二分之一波长相位差板来实现三维影像并，并可同时对不同像素列进行色散补偿，以改善当现有图形化相位延迟膜三维显示器仅具有单一四分之一波长相位差板时所发生的色散问题，因而可改善显示装置的影像串扰问题。

请参照图3，其为本发明显示装置的第二实施例的部分剖面图。第二实施例的显示面板200可包括第一基板210、第二基板220、液晶层230、第一偏光片240、第二偏光片250、二分之一波长相位差板260、四分之一波长相位差板270及防护基板280。二分之一波长相位差板260包括多个第一二分之一波长相位差单元列261及多个第二二分之一波长相位差单元列262，二分之一波长相位差单元列261及262是交错排列于同一层结构上，以分别对不同的像素列进行相位延迟及色散补偿。

请参照图4，其为本发明显示装置的第二实施例的光线偏振的示意图。在第二实施例中，四分之一波长相位差板270的光轴与第一偏光片240的穿透轴夹角为Ψ(误差可为±15°)。而二分之一波长相位差板260的二分之一波长相位差单元列261、262分别与第一偏光片240的穿透轴夹角为θ1(顺时针方向)、θ2(逆时针方向)(误差可为±15°)，且符合下式(2)及(3)：

2θ1+45＝Ψ+180*N           (2)

2θ2+45＝Ψ+180*N(N为整数)  (3)

如图4所示，例如，Ψ为90度，θ1为22.5度、θ2为22.5度。因此，通过上式(2)及(3)，可确保波长相位差板260及270之间可形成良好的光学效果，进而确保立体影像效果。

如图4所示，此时，由第一偏光片240所发出的光为90度的线性偏极化光，光线在经过光轴为67.5度的二分之一波长相位差单元列261后，会变成45度的线偏极化光，接着经过光轴为0度的四分之一波长相位差板270，光线会形成左手圆偏振光。而90度的线偏极化光在经过光轴角度为112.5度的二分之一波长相位差单元列262后，会变成315度的线偏极化光，接着经过光轴为0度的四分之一波长相位差板270，光线会形成右手圆偏振光。

当使用者观看本实施例的显示装置的立体影像时，经过二分之一波长相位差单元列261及四分之一波长相位差板270所形成的左手圆偏振光仅能穿透偏光眼镜102的一侧(右侧或左侧)镜片(对应于第一四分之一波长相位差片104)，而经过二分之一波长相位差单元列262及四分之一波长相位差板270所形成的右手圆偏振光仅能穿透偏光眼镜102的另一侧镜片(对应于第二四分之一波长相位差片105)。换言之，使用者的双眼可分别看到显示面板200的不同像素列的影像，而可形成立体影像效果。

请参照图5，其为本发明显示装置的第三实施例的部分剖面图。第三实施例的显示面板300可包括第一基板310、第二基板320、液晶层330、第一偏光片340、第二偏光片350、二分之一波长相位差板360、四分之一波长相位差板370及防护基板380。二分之一波长相位差板360包括多个第一二分之一波长相位差单元列361、多个第二二分之一波长相位差单元列362及等向性材料单元列363，二分之一波长相位差单元列361及362是交错排列于不同层的结构上，且等向性材料单元列363可插置于二分之一波长相位差单元列361及362之间。

由上述可知，本发明的显示面板及其应用的显示装置可形成立体影像效果，且可改善现有图形化相位延迟膜三维显示器的色散问题，以改善显示装置的影像串扰问题，并提高显示装置的影像质量。

综上所述，虽然本发明已以优选实施例揭露如上，但上述优选实施例并非用于限制本发明，本领域的普通技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，均可作各种更动与润饰，因此本发明的保护范围以权利要求界定的范围为准。

Claims (3)

1.一种显示面板，其特征在于：所述显示面板包括：

第一基板；

第二基板；

液晶层，形成于所述第一基板与所述第二基板之间；

第一偏光片，设置于所述第一基板的外侧；

第二偏光片，设置于所述第二基板的外侧；

二分之一波长相位差板，设置于所述第一偏光片上，其中所述二分之一波长相位差板包括至少两个第一二分之一波长相位差单元列和第二二分之一波长相位差单元列，所述第一二分之一波长相位差单元列与所述第二二分之一波长相位差单元列是交错排列于同一层结构上，相邻的所述第一二分之一波长相位差单元列之间具有一预设间距；

四分之一波长相位差板，设置于所述二分之一波长相位差板上；以及

防护基板，设置于所述四分之一波长相位差板上。

2.根据权利要求1所述的显示面板，其特征在于：所述四分之一波长相位差板的光轴与所述第一偏光片的穿透轴的夹角为ψ，所述第一二分之一波长相位差单元列及所述第二二分之一波长相位差单元列分别与所述第一偏光片的所述穿透轴夹角为θ1及θ2，且符合下式：

2θ1+45=ψ+180*N，

2θ2+45=ψ+180*N，

其中，N为整数。

3.一种显示装置，其特征在于：所述显示装置包括：

背光模块；以及如权利要求1到2任一项所述的显示面板。