CN102540574A - 三维显示面板及三维显示系统 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种三维显示面板及三维显示系统。所述系统包括三维显示面板及偏光眼镜，三维显示面板的四分之一波长相位差片的第一光程差可依据偏光眼镜的第二光程差来设计。本发明可改善现有三维显示器的视角问题。

Description

三维显示面板及三维显示系统
【技术领域】
本发明涉及一种显示面板及显示系统，特别是涉及一种用于显示三维影像的三维显示面板及三维显示系统。
【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，当斜视现有三维显示器时，由三维显示器所射出的光会容易呈非圆偏振光(如椭圆偏振光)，因而容易产生影像串扰，影响三维显示质量，亦即现有三维显示器容易具有视角(viewingangle)问题。
【发明内容】
本发明提供一种三维显示面板及三维显示系统，以解决改善现有三维显示器的视角问题。
本发明的主要目的在于提供一种三维显示面板，所述三维显示面板包括：
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；以及
四分之一波长相位差片，设置于所述第一偏光片的外侧，其中所述四分之一波长相位差片具有第一光程差(R1)，使用者的偏光眼镜具有第二光程差(R2)，所述第一光程差(R1)与所述第二光程差(R2)之间关系是表示为：
(R1/0.91)≤R2≤(R1/0.77)。
在本发明的一实施例中，所述第一光程差(R1)与所述第二光程差(R2)之间关系是更表示为：
(R1/0.9)≤R2≤(R1/0.8)。
在本发明的一实施例中，所述第一光程差(R1)与所述第二光程差(R2)之间关系是表示为：
R2＝(R1/0.88)。
在本发明的一实施例中，所述第一光程差(R1)与所述第二光程差(R2)之间关系是表示为：
R2＝(R1/0.85)。
在本发明的一实施例中，所述第一光程差(R1)与所述第二光程差(R2)之间关系是表示为：
R2＝(R1/0.82)。
本发明的另一目的在于提供一种三维显示系统，所述三维显示系统包括：
三维显示面板，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；以及
四分之一波长相位差片，设置于所述第一偏光片的外
侧，其中所述四分之一波长相位差片具有第一光程差(R1)；
以及
偏光眼镜，具有第二光程差(R2)，所述第一光程差(R1)与所述第二光程差(R2)之间关系是表示为：
(R1/0.91)≤R2≤(R1/0.77)。
相较于现有的三维显示器所具有的视角问题，本发明的三维显示面板及三维显示系统可大幅地扩大视角范围以改善现有三维显示器的视角问题，因而可改善三维显示面板的显示质量。
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为本发明三维显示面板的一实施例的部分剖面图；
图2为三维显示系统在第一光程差相同于第二光程差时的串扰视角范围图；
图3为本发明三维显示系统在R2＝(R1/0.88)时串扰视角范围图；
图4为本发明三维显示系统在R2＝(R1/0.85)时串扰视角范围图；以及
图5为本发明三维显示系统在R2＝(R1/0.82)时串扰视角范围图。
【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，其为本发明三维显示面板的一实施例的部分剖面图。本实施例的三维显示系统包括三维显示面板100及偏光眼镜(Polarizer Glasses)102。三维显示面板100可用于显示三维影像，此三维显示面板100可组装于背光模块上，而形成显示装置。三维显示面板100相对于背光模块来设置，此背光模块可为侧光式(Edge Lighting)背光模块或直下式入光(Bottom Lighting)背光模块，以提供背光至三维显示面板100。当使用者观看本实施例的三维显示面板100的立体影像时，可搭配偏光眼镜102来形成立体影像效果。
如图1所示，本实施的三维显示面板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、四分之一波长相位差片(λ/4retarder film)160及防护基板170。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 Film Transistor，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是设置于第一基板110的外侧，第二偏光片150是设置于第二基板120的外侧，四分之一波长相位差片160是设置于第一基板110的外侧，防护基板170是设置于四分之一波长相位差片160上。防护基板170例如为防护镜片(coverlens)，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，用于保护和封装三维显示面板100的整体结构。在一实施例中，抗眩光及/或抗反光的表面处理(如眩光膜及/或抗反射膜)可进行于防护基板170的外侧表面。
当使用者使用偏光眼镜102来观看三维显示面板100所显示的立体影像时，三维显示面板100的四分之一波长相位差片160可将由第一偏光片140所发出的线偏极化光转换为左手圆偏振光或右手圆偏振光。由于三维显示面板100的左手圆偏振光或右手圆偏振光仅能分别穿透偏光眼镜102的一侧(右侧或左侧)镜片，即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，因而可形成立体影像效果。
在本实施例中，三维显示面板100的四分之一波长相位差片160具有第一光程差R1，使用者的偏光眼镜102的镜片具有第二光程差R2，第一光程差R1与所述第二光程差R2之间关系是表示为如下公式(1)：
(R1/0.91)≤R2≤(R1/0.77)    (1)
在本实施例中，四分之一波长相位差片160的第一光程差R1可依据所搭配的偏光眼镜102的第二光程差R2来进行调整，以满足上述公式(1)。例如，可依据偏光眼镜102的第二光程差R2来调整四分之一波长相位差片160的厚度或材料，以调整四分之一波长相位差片160的第一光程差R1，进而可满足上述公式(1)。
在另一实施例中，偏光眼镜102的第二光程差R2亦可依据四分之一波长相位差片160的已决定第一光程差R1来进行调整，以满足上述公式(1)。例如，可依据四分之一波长相位差片160的第一光程差R1来调整偏光眼镜102的第二光程差R2的镜片的厚度或材料，以调整第二光程差R2，进而可满足上述公式(1)。
因此，可分别调整四分之一波长相位差片160及偏光眼镜102的厚度或材料，以调整第一光程差R1及第二光程差R2。例如，四分之一波长相位差片160及偏光眼镜102可具有相同厚度，而四分之一波长相位差片160的材料是不同于偏光眼镜102的材料；或者，四分之一波长相位差片160及偏光眼镜102可具有相同材料，而四分之一波长相位差片160的厚度是不同于偏光眼镜102的厚度；又或者，四分之一波长相位差片160的厚度及材料可皆不同于偏光眼镜102的厚度及材料。
在又一实施例中，四分之一波长相位差片160的第一光程差R1与偏光眼镜102的第二光程差R2之间关系更可表示为如下公式(2)：
(R1/0.9)≤R2≤(R1/0.8)    (2)
请参照图2和图3，图2为三维显示系统在第一光程差相同于第二光程差(R1＝R2)时的串扰视角范围图，图3为本发明三维显示系统在R2＝(R1/0.88)时串扰视角范围图。在对应于图2所量测的三维显示系统中，四分之一波长相位差片160的第一光程差R1是相同于偏光眼镜102的第二光程差R2。相较于图2所示的串扰视角范围，显然，图3所示的串扰视角范围较大。因此，相较于三维显示系统在R1＝R2时的视角范围，本发明的三维显示系统例如在R2＝(R1/0.88)时可具有较大视角范围。
请参照图2和图4，图4为本发明三维显示系统在R2＝(R1/0.85)时串扰视角范围图。相较于图2所示的串扰视角范围，显然，图4所示的串扰视角范围较大。因此，相较于三维显示系统在R1＝R2时的视角范围，本发明的三维显示系统例如在R2＝(R1/0.85)时可具有较大视角范围。
请参照图2和图5，图5为本发明三维显示系统在R2＝(R1/0.82)时串扰视角范围图。相较于图2所示的串扰视角范围，显然，图5所示的串扰视角范围较大。因此，相较于三维显示系统在R1＝R2时的视角范围，本发明的三维显示系统例如在R2＝(R1/0.82)时可具有较大视角范围。
由上述可知，通过调整本发明的三维显示面板的组件(四分之一波长相位差片、偏光眼镜)之间的光程差，以扩大视角范围，因而可改善现有三维显示器的视角问题，并确保三维显示系统的显示质量。
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 (10)

1.一种三维显示面板，其特征在于：所述三维显示面板包括：
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；以及
四分之一波长相位差片，设置于所述第一偏光片的外侧，其中所述四分之一波长相位差片具有第一光程差(R1)，使用者的偏光眼镜具有第二光程差(R2)，所述第一光程差(R1)与所述第二光程差(R2)之间关系是表示为：
(R1/0.91)≤R2≤(R1/0.77)。
2.根据权利要求1所述的三维显示面板，其特征在于：所述第一光程差(R1)与所述第二光程差(R2)之间关系是更表示为：
(R1/0.9)≤R2≤(R1/0.8)。
3.根据权利要求1所述的三维显示面板，其特征在于：所述第一光程差(R1)与所述第二光程差(R2)之间关系是表示为：
R2＝(R1/0.88)。
4.根据权利要求1所述的三维显示面板，其特征在于：所述第一光程差(R1)与所述第二光程差(R2)之间关系是表示为：
R2＝(R1/0.85)。
5.根据权利要求1所述的三维显示面板，其特征在于：所述第一光程差(R1)与所述第二光程差(R2)之间关系是表示为：
R2＝(R1/0.82)。
6.一种三维显示系统，其特征在于：所述三维显示系统包括：
三维显示面板，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；以及
四分之一波长相位差片，设置于所述第一偏光片的外侧，其中所述四分之一波长相位差片具有第一光程差(R1)；以及
偏光眼镜，具有第二光程差(R2)，所述第一光程差(R1)与所述第二光程差(R2)之间关系是表示为：
(R1/0.91)≤R2≤(R1/0.77)。
7.根据权利要求6所述的三维显示系统，其特征在于：所述第一光程差(R1)与所述第二光程差(R2)之间关系是更表示为：
(R1/0.9)≤R2≤(R1/0.8)。
8.根据权利要求6所述的三维显示系统，其特征在于：所述第一光程差(R1)与所述第二光程差(R2)之间关系是表示为：
R2＝(R1/0.88)。
9.根据权利要求6所述的三维显示系统，其特征在于：所述第一光程差(R1)与所述第二光程差(R2)之间关系是表示为：
R2＝(R1/0.85)。
10.根据权利要求6所述的三维显示系统，其特征在于：所述第一光程差(R1)与所述第二光程差(R2)之间关系是表示为：
R2＝(R1/0.82)。
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