CN102608691A - 用于显示器的对位贴合系统及用于延迟膜基板的定位方法 - Google Patents

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施媚莎
苏峻纬
连詹田
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Fujian Huaying Display Technology Co Ltd
Chunghwa Picture Tubes Ltd
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Fujian Huaying Display Technology Co Ltd
Chunghwa Picture Tubes Ltd
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Abstract

本发明涉及一种用于相位延迟膜基板的定位方法包含下列步骤：提供一相位延迟膜基板，其包含一第一对位标记，该第一对位标记包含一图案化相位延迟膜；将一影像撷取单元配置于该相位延迟膜基板的一侧；将一光源配置于该相位延迟膜基板的另一侧；将一上偏光片配置于该影像撷取单元与该图案化相位延迟膜之间，并将一下偏光片配置于该光源与该图案化相位延迟膜之间；以及撷取穿过该下偏光片、该图案化相位延迟膜及该上偏光片后的光线的影像，以定位该相位延迟膜基板。

Description

用于显示器的对位贴合系统及用于延迟膜基板的定位方法
技术领域
本发明是有关于一种用于三维影像显示器的对位贴合系统及用于相位延迟膜基板的定位方法，特别是有关于一种用于三维影像显示器的对位贴合系统及用于相位延迟膜基板的穿透式定位方法。
背景技术
一种习知三维影像显示器是将相位延迟膜基板贴合于液晶显示面板上，以产生三维影像。先前技术利用该相位延迟膜基板的图案化相位延迟膜，再镀上一层反射层，以作为对位标记。利用光的反射与相位延迟，再搭配偏光片的偏振，使光无法穿透该对位标记，而让视觉系统可以撷取影像，进而可将该相位延迟膜基板与液晶显示面板对位贴合。然而，先前技术的相位延迟膜基板对位标记的设计缺点是需要多一道反射层，进而需多开一道光罩，增加成本。
再者，参考图1，光源52与视觉系统CAM的影像撷取单元54须位在同一侧。当光源52发射光线至相位延迟膜基板对位标记50后，影像撷取单元54撷取反射后的光线的影像。此时，会有一反射角θ的存在，这对该显示面板及相位延迟膜基板的对位贴合精准度上影响很大(一般三维影像显示器所需的对位精准度须在微米左右)。因此，若使用反射式的对位贴合方法，则容易受到反射角的存在而影响其对位贴合精准度。
因此，便有需要提供一种用于三维影像显示器的对位贴合系统，能够解决前述的问题。
发明内容
本发明提供一种用于相位延迟膜基板的定位方法包含下列步骤：提供一相位延迟膜基板，其包含一第一对位标记，该第一对位标记包含一图案化相位延迟膜；将一影像撷取单元配置于该相位延迟膜基板的一侧；将一光源配置于该相位延迟膜基板的另一侧；将一上偏光片配置于该影像撷取单元与该图案化相位延迟膜之间，并将一下偏光片配置于该光源与该图案化相位延迟膜之间；以及藉由该光源发射光线至该图案化相位延迟膜，然后该影像撷取单元撷取穿过该下偏光片、该图案化相位延迟膜及该上偏光片后的光线的影像，以定位该相位延迟膜基板。
本发明另提供一种用于显示器的对位贴合系统，该显示器是一三维影像显示器，该三维影像显示器包含一相位延迟膜基板及一显示面板，该相位延迟膜基板包含一第一对位标记，该第一对位标记包含一图案化相位延迟膜，该显示面板包含一第二对位标记，该对位贴合系统包含：一影像撷取单元，配置于该相位延迟膜基板的一侧；一光源，配置于该相位延迟膜基板的另一侧，其中该显示面板位于该相位延迟膜基板与该光源之间；一上偏光片，配置于该影像撷取单元与该图案化相位延迟膜之间，且一下偏光片配置于该光源与该图案化相位延迟膜之间，藉由该光源发射光线至该第一对位标记的图案化相位延迟膜，然后该影像撷取单元撷取穿过该下偏光片、该图案化相位延迟膜及该上偏光片后的光线的影像，以定位该相位延迟膜基板；并藉由该光源发射光线至该第二对位标记，然后该影像撷取单元撷取穿过该下偏光片、该第二对位标记、该图案化相位延迟膜及该上偏光片后的光线的影像；一对位分析模块，用以分析该第一对位标记的影像及该第二对位标记的影像；以及一贴合控制模块，用以贴合该相位延迟膜基板及该显示面板。
因为本发明的第一对位标记的设计不需要多一道反射层，所以不需多开一道光罩，故不会增加成本。再者，光源与影像撷取单元位在不同侧。当光源发射光线至第一对位标记后，影像撷取单元撷取穿透后的光线的影像。此时，不会有一反射角的存在，不会影响该显示面板及相位延迟膜基板的对位贴合精准度。因此，使用本发明的穿透式的对位贴合方法，不会受到反射角的存在而影响其对位贴合精准度。不仅如此，本提案提出的穿透式对位贴合技术比传统反射式的对位贴合技术准确性还要更高。
为了让本发明的上述和其他目的、特征、和优点能更明显，下文将配合所附图示，作详细说明如下。
附图说明
图1为习知三维影像显示器的对位系统的光源与视觉系统的基本架构图；
图2a及2b为本发明的一实施例的用于三维影像显示器的对位贴合系统的基本架构图；
图3为本发明的一实施例的用于三维影像显示器的对位贴合系统的对位分析模块及贴合控制模块的方块架构图；
图4显示本发明的该第一对位标记的影像及该第二对位标记的影像的位置；
图5为本发明的用于相位延迟膜基板的定位方法的流程图；
图6a显示本发明的第一实施态样的图案化相位延迟膜及撷取后的影像；
图 6b显示本发明的另一实施态样的图案化相位延迟膜及撷取后的影像；
图7a显示本发明的第二实施态样的图案化相位延迟膜及撷取后的影像；
图 7b显示本发明的另一实施态样的图案化相位延迟膜及撷取后的影像；
图8a显示本发明的第三实施态样的图案化相位延迟膜及撷取后的影像；
图 8b显示本发明的另一实施态样的图案化相位延迟膜及撷取后的影像；以及
图9为本发明的一实施例的用于三维影像显示器的对位贴合方法的流程图。
【主要组件符号说明】
50     相位延迟膜基板对位标记
52     光源                     54     影像撷取单元
100    三维影像显示器的对位贴合系统
110    显示面板                 112    相位延迟膜基板
130    下偏光片                 131    薄膜晶体管基板   
132    第二对位标记             133    彩色滤光片基板
134    上偏光片                 135    光学胶
136a   相位延迟膜               136b   图案化相位延迟膜
137    透明基板                 138    下偏光片
139    上偏光片                 140    相位延迟膜
141    对位分析模块             142    贴合控制模块
150    第一对位标记
152    光源                     
160    第一区域                 162    第二区域
CAM    视觉系统                 CAM1 影像撷取单元
CAM2 影像撷取单元               θ     反射角
S200   步骤                     S202   步骤
S204   步骤                     S206   步骤
S208   步骤                     
S300   步骤                     S302   步骤
S304   步骤                     S306   步骤
S308  步骤。
具体实施方式
 
图2a及2b为本发明的一实施例的用于三维影像显示器的对位贴合系统100的基本架构图。图2a及2b的对位贴合系统100的差异仅在于图2b的对位贴合系统100中的影像撷取单元CAM1、CAM2另包含相位延迟膜140。在本实施例中，该三维影像显示器的对位贴合系统100包含一相位延迟膜基板112及一显示面板110。该相位延迟膜基板112包含一透明基板137、一相位延迟膜(retarder layer)136a及一第一对位标记150。该相位延迟膜136a用以将该左眼影像转换成一第一偏振光，并用以将该右眼影像转换成一第二偏振光。该第一对位标记150包含一图案化相位延迟膜136b。该图案化相位延迟膜136b形成于该相位延迟膜基板112的透明基板137的周围上。该显示面板110包含一上偏光片134、一彩色滤光片基板133、一薄膜晶体管基板131及一下偏光片130，用以显示一左眼影像及一右眼影像。该显示面板110另包含一第二对位标记132，其中该第二对位标记132位于该显示面板110的周围上。
该对位贴合系统100包含至少一影像撷取单元CAM1、CAM2、至少一光源152、至少一上偏光片139及至少一下偏光片138。在本实施例中，该影像撷取单元CAM1、CAM2、光源152、上偏光片139及下偏光片138以2个为例说明如后。该影像撷取单元CAM1、CAM2配置于该相位延迟膜基板112的一侧。该光源152配置于该相位延迟膜基板112的另一侧，其中该显示面板110位于该相位延迟膜基板112与该光源152之间。该上偏光片139配置于该影像撷取单元CAM1、CAM2与该图案化相位延迟膜136b之间，且该下偏光片138配置于该光源152与该图案化相位延迟膜136b之间。藉由该光源152发射光线至该第一对位标记150的图案化相位延迟膜136b，然后该影像撷取单元CAM1、CAM2撷取穿过该下偏光片138、该图案化相位延迟膜136b及该上偏光片139后的光线的影像，以定位该相位延迟膜基板112。再者，可藉由该光源152发射光线至该第二对位标记132，然后该影像撷取单元CAM1、CAM2撷取穿过该下偏光片138、该第二对位标记132、该图案化相位延迟膜136b及该上偏光片139后的光线的影像。
请同时参考图3及图4，该对位贴合系统100另包含一对位分析模块141及一贴合控制模块142。该对位分析模块141用以分析该第一对位标记150的影像及该第二对位标记132的影像。该贴合控制模块142用以贴合该相位延迟膜基板112及该显示面板110。该对位分析模块141可包含一影像分析单元，用以分析该第一对位标记150的影像及该第二对位标记132的影像的位置。该贴合控制模块142可包含一微控制器及一对位驱动单元，用以驱动该相位延迟膜基板112及该显示面板110，使该第一对位标记150的影像及该第二对位标记132的影像迭合，且使该相位延迟膜基板112及该显示面板110藉由光学胶135(如图2a所示)而贴合。
参考图5，其显示本发明的用于相位延迟膜基板的定位方法的流程图。在步骤S200中，提供一相位延迟膜基板，其包含一第一对位标记，该第一对位标记包含一图案化相位延迟膜。在步骤S202中，将一影像撷取单元配置于该相位延迟膜基板的一侧。在步骤S204中，将一光源配置于该相位延迟膜基板的另一侧。在步骤S206中，将一上偏光片配置于该影像撷取单元与该图案化相位延迟膜之间，并将一下偏光片配置于该光源与该图案化相位延迟膜之间。在步骤S208中，藉由该光源发射光线至该图案化相位延迟膜，然后该影像撷取单元撷取穿过该下偏光片、该图案化相位延迟膜及该上偏光片后的光线的影像，以定位该相位延迟膜基板。
图6a及6b显示本发明的图案化相位延迟膜及撷取后的影像。参考图2a及6a，在第一实施态样中，该图案化相位延迟膜136b包含一第一区域160及一第二区域162，该第二区域162邻近于该第一区域160，该第一区域160具有二分之一波长(1/2λ)的相位延迟，该第二区域162没有相位延迟。该光源152的光线经过该下偏光片138后，变成一偏振光。当该偏振光经过该第一区域160后的光线偏振方向与该上偏光片139的穿透轴差90度(亦即垂直)，则该偏振光会被该上偏光片139完全遮蔽，呈现黑色区域；当该偏振光经过该第二区域162后的光线偏振方向与该上偏光片139的穿透轴差0度(亦即平行)，则该偏振光不会被该上偏光片139遮蔽，不会呈现黑色区域。此时，该第二区域162包围该第一区域160。该上偏光片139可为45度的线偏光片。参考图6b，在另一实施态样中，该第一区域160包围该第二区域162。该光源152的光线可先经过该下偏光片138及第一区域160，但无法再穿过该上偏光片139，则该光源152的光线会被该上偏光片139完全遮蔽，呈现黑色区域；以及该光源152的光线可先经过该下偏光片138及第二区域162，并再穿过该上偏光片139，该光源152的光线不会被该上偏光片139遮蔽，不会呈现黑色区域。
参考图2b及7a，在第二实施态样中，将一相位延迟膜140配置于该影像撷取单元CAM1、CAM2与该图案化相位延迟膜136b之间。该图案化相位延迟膜136b包含一第一区域160及一第二区域162，该第二区域162邻近于该第一区域160，该第一区域160具有正四分之一波长(＋1/4λ)的相位延迟，该第二区域162具有负四分之一波长(－1/4λ)的相位延迟，且该相位延迟膜140具有正四分之一波长(＋1/4λ)的相位延迟。该光源152的光线经过该下偏光片138后，变成一偏振光。当该偏振光经过该第一区域160及该相位延迟膜140后的光线偏振方向与该上偏光片139的穿透轴差90度(亦即垂直)，则该偏振光会被该上偏光片139完全遮蔽，呈现黑色区域；当该偏振光经过该第二区域162及该相位延迟膜140后的光线偏振方向与该上偏光片139的穿透轴差0度(亦即平行)，则该偏振光不会被该上偏光片139遮蔽，不会呈现黑色区域。此时，该第二区域162包围该第一区域160。该上偏光片139可为45度的线偏光片。参考图7b，在另一实施态样中，该第一区域160包围该第二区域162。该光源152的光线先经过该下偏光片138、第一区域160及相位延迟膜140，但无法再穿过该上偏光片139，则该光源152的光线会被该上偏光片139完全遮蔽，呈现黑色区域；以及该光源152的光线可先经过该下偏光片138、第二区域162及相位延迟膜140，并再穿过该上偏光片139，该光源152的光线不会被该上偏光片139遮蔽，不会呈现黑色区域。
参考图2b及8a，在第三实施态样中，将一相位延迟膜140配置于该影像撷取单元CAM1、CAM2与该图案化相位延迟膜136b之间。该图案化相位延迟膜136b包含一第一区域160及一第二区域162，该第二区域162邻近于该第一区域160，该第一区域160具有负四分之一波长(－1/4λ)的相位延迟，该第二区域162具有正四分之一波长(＋1/4λ)的相位延迟，且该相位延迟膜140具有负四分之一波长(－1/4λ)。该光源152的光线经过该下偏光片138后，变成一偏振光。当该偏振光经过该第一区域160及该相位延迟膜140后的光线偏振方向与该上偏光片139的穿透轴差90度(亦即垂直)，则该偏振光会被该上偏光片139完全遮蔽，呈现黑色区域；当该偏振光经过该第二区域162及该相位延迟膜140后的光线偏振方向与该上偏光片139的穿透轴差0度(亦即平行)，则该偏振光不会被该上偏光片139遮蔽，不会呈现黑色区域。此时，该第二区域162包围该第一区域160。该上偏光片139可为135度的线偏光片。参考图8b，在另一实施态样中，该第一区域160包围该第二区域162。该光源152的光线先经过该下偏光片138、第一区域160及相位延迟膜140，但无法再穿过该上偏光片139，则该光源152的光线会被该上偏光片139完全遮蔽，呈现黑色区域；以及该光源152的光线可先经过该下偏光片138、第二区域162及相位延迟膜140，并再穿过该上偏光片139，该光源152的光线不会被该上偏光片139遮蔽，不会呈现黑色区域。
参考图9，其显示本发明的一实施例的用于三维影像显示器的对位贴合方法的流程图。在步骤S300中，提供如定位后的该相位延迟膜基板。在步骤S302中，提供一显示面板，其位于该相位延迟膜基板与该光源之间，该显示面板包含一第二对位标记。在步骤S304中，藉由该光源发射光线至该第二对位标记，然后该影像撷取单元撷取穿过该下偏光片、该第二对位标记、该图案化相位延迟膜及该上偏光片后的光线的影像。在步骤S306中，分析该相位延迟膜基板的第一对位标记的影像及该显示面板的第二对位标记的影像。在步骤S308中，贴合该相位延迟膜基板及该显示面板。
本发明的第一对位标记的设计不需要多一道反射层，进而不需多开一道光罩，不会增加成本。再者，光源与影像撷取单元位在不同侧。当光源发射光线至第一对位标记后，影像撷取单元撷取穿透后的光线的影像。此时，不会有一反射角的存在，不会影响该显示面板及相位延迟膜基板的对位贴合精准度。因此，使用本发明的穿透式的对位贴合方法，不会受到反射角的存在而影响其对位贴合精准度。不仅如此，本发明的穿透式对位贴合技术比传统反射式的对位贴合技术准确性还要更高。
综上所述，乃仅记载本发明为呈现解决问题所采用的技术手段的实施方式或实施例而已，并非用来限定本发明专利实施的范围。即凡与本发明专利申请范围文义相符，或依本发明专利范围所做的均等变化与修饰，皆为本发明专利范围所涵盖。 

Claims (10)

1.一种用于延迟膜基板的定位方法，其特征在于，包含下列步骤：
提供一相位延迟膜基板，其包含一第一对位标记，该第一对位标记包含一图案化相位延迟膜；
将一影像撷取单元配置于该相位延迟膜基板的一侧；
将一光源配置于该相位延迟膜基板的另一侧；
将一上偏光片配置于该影像撷取单元与该图案化相位延迟膜之间，并将一下偏光片配置于该光源与该图案化相位延迟膜之间；以及
藉由该光源发射光线至该图案化相位延迟膜，然后该影像撷取单元撷取穿过该下偏光片、该图案化相位延迟膜及该上偏光片后的光线的影像，以定位该相位延迟膜基板。
2.根据权利要求1所述的用于延迟膜基板的定位方法，其特征在于：其中该图案化相位延迟膜包含一第一区域及一第二区域，该第二区域邻近于该第一区域，该第一区域具有二分之一波长(1/2λ)的相位延迟，该第二区域没有相位延迟，藉此该光源的光线经过该下偏光片及该第一区域后的光线偏振方向与该上偏光片的穿透轴差90度，且该光源的光线经过该下偏光片及该第二区域后的光线偏振方向与该上偏光片的穿透轴差0度。
3.根据权利要求2所述的用于延迟膜基板的定位方法，其特征在于：其中该第二区域包围该第一区域或该第一区域包围该第二区域。
4.根据权利要求1所述的用于延迟膜基板的定位方法，其特征在于，另包含下列步骤：
将一相位延迟膜配置于该影像撷取单元与该图案化相位延迟膜之间。
5.根据权利要求4所述的用于延迟膜基板的定位方法，其特征在于：其中该图案化相位延迟膜包含一第一区域及一第二区域，该第二区域邻近于该第一区域，该第一区域具有正四分之一波长(＋1/4λ)的相位延迟，该第二区域具有负四分之一波长(－1/4λ)的相位延迟，且该相位延迟膜具有正四分之一波长(＋1/4λ)的相位延迟，藉此该光源的光线经过该下偏光片、该第一区域及该相位延迟膜后的光线偏振方向与该上偏光片的穿透轴差90度，且该光源的光线经过该下偏光片、该第二区域及该相位延迟膜后的光线偏振方向与该上偏光片的穿透轴差0度。
6.根据权利要求5所述的用于延迟膜基板的定位方法，其特征在于：其中该第二区域包围该第一区域或该第一区域包围该第二区域。
7.根据权利要求4所述的用于延迟膜基板的定位方法，其特征在于：其中该图案化相位延迟膜包含一第一区域及一第二区域，该第二区域邻近于该第一区域，该第一区域具有负四分之一波长(－1/4λ)的相位延迟，该第二区域具有正四分之一波长(＋1/4λ)的相位延迟，且该相位延迟膜具有负四分之一波长(－1/4λ)，藉此该光源的光线经过该下偏光片、该第一区域及该相位延迟膜后的光线偏振方向与该上偏光片的穿透轴差90度，且该光源的光线经过该下偏光片、该第二区域及该相位延迟膜后的光线偏振方向与该上偏光片的穿透轴差0度。
8.根据权利要求7所述的用于延迟膜基板的定位方法，其特征在于：其中该第二区域包围该第一区域或该第一区域包围该第二区域。
9.一种用于显示器的对位贴合系统，其特征在于：该显示器是一三维影像显示器，该三维影像显示器包含一相位延迟膜基板及一显示面板，该相位延迟膜基板包含一第一对位标记，该第一对位标记包含一图案化相位延迟膜，该显示面板包含一第二对位标记，该对位贴合系统包含：
一影像撷取单元，配置于该相位延迟膜基板的一侧；
一光源，配置于该相位延迟膜基板的另一侧，其中该显示面板位于该相位延迟膜基板与该光源之间；
一上偏光片，配置于该影像撷取单元与该图案化相位延迟膜之间，且一下偏光片配置于该光源与该图案化相位延迟膜之间，藉由该光源发射光线至该第一对位标记的图案化相位延迟膜，然后该影像撷取单元撷取穿过该下偏光片、该图案化相位延迟膜及该上偏光片后的光线的影像，以定位该相位延迟膜基板；并藉由该光源发射光线至该第二对位标记，然后该影像撷取单元撷取穿过该下偏光片、该第二对位标记、该图案化相位延迟膜及该上偏光片后的光线的影像；
一对位分析模块，用以分析该第一对位标记的影像及该第二对位标记的影像；以及
一贴合控制模块，用以贴合该相位延迟膜基板及该显示面板。
10.根据权利要求9所述的显示器的对位贴合系统，其特征在于，另包含：
一相位延迟膜，配置于该影像撷取单元与该图案化相位延迟膜之间。
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