CN102636834A - 3d显示装置及其相位延迟片 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种3D显示装置及其相位延迟片。所述相位延迟片用以设于一偏光片外表面上，并包括：多个第一相位延迟单元列；以及多个第二相位延迟单元列，与所述第一相位延迟单元列呈交错排列，其中相邻的第一相位延迟单元列与第二相位延迟单元列之间设有一无相位延迟单元列，所述无相位延迟单元列的光轴与所述偏光片的穿透轴呈垂直或平行。所述无相位延迟单元列可降低相位延迟区域的交界处的亮度，进而改善相位延迟片产生贴附偏移时的影像串扰。

Description

3D显示装置及其相位延迟片
【技术领域】
本发明是有关于3D显像技术，特别是有关于一种3D显示装置及其相位延迟片。
【背景技术】
因为人的双眼具有一定间距的关系，双眼看到的物体的方向并非完全一致。因此，3D显示器利用人类的两眼视差，分别提供给两眼不同影像而产生立体效果。
参考图1所示，现有一种3D显像系统是通过在液晶显示面板的光出射面上设置由一图案化的二分之一相位延迟层90及一四分之一波长相位延迟层91所构成的相位延迟片来向观看者输送偏振方向不同的影像，同时，观看者配戴偏振眼镜7，使其左眼接收单一偏振方向的影像，而右眼则接收另一偏振方向的影像，进而在大脑合成立体影像。一般来说，所述3D显像系统的液晶显示面板是将其奇数列(或偶数列)的像素列所显示的影像作为左眼输入影像，而其它像素列则作为右眼输入影像。
如图1所示，所述3D显像系统的液晶显示面板的影像会先通过偏光片转为线性偏振影像80。所述线性偏振影像80接着经过图案化的二分之一相位延迟片90之后，光线会分成两组偏振方向互相垂直的线性偏振影像81。所述两组线性偏振影像81经过所述四分之一波长相位延迟片91之后，即会输出包括左圆偏振影像及右圆偏振影像的影像82，以作为左眼输入影像与右眼输入影像。观看者配戴的偏振眼镜7的镜片71、72由四分之一波片及偏光片构成。所述包括左圆偏振影像及右圆偏振影像的影像82会先通过所述镜片71、72的四分之一波片而转成线性偏振影像，接着再经过所述镜片71、72的偏光片后，分别到达左、右眼。由于所述镜片71、72的偏光片具有不同偏振方向，使得使用者的左眼只能看到左眼输入影像，而右眼只能看到右眼输入影像，因而可达到三维影像的效果。
参考图2所示，图2是现有相位延迟片的局部示意图。所述相位延迟片60是由四分之一波长液晶延迟膜与图案化的二分之一波长液晶延迟膜所构成的复层光学膜片。所述相位延迟片60具有多个第一相位延迟区域60A及多个第二相位延迟区域60B，其中所述第一相位延迟区域60A与所述第二相位延迟区域60B是交错排列并且具有不同的液晶配向。
请参考图3所示，图3是图2的相位延迟片对应贴附在液晶显示面板的局部示意图。一般液晶显示面板包括多条栅极线51、多条与栅极线51交错的资料线50以及所述栅极线51与资料线50定义的像素区52。所述像素区52呈矩阵排列而分成多个像素列。而所述相位延迟片的第一相位延迟区域60A及第二相位延迟区域60B的交界处会位于相邻的像素列之间，通过相邻的像素列之间的黑色矩阵53来遮蔽第一相位延迟区域60A及第二相位延迟区域60B的交界处。
然而，现有的相位延迟片的贴附机台在贴附所述相位延迟片时会有20微米左右的贴附误差。由于所述第一相位延迟区域60A及第二相位延迟区域60B的液晶是呈不同的配向并紧密排列，其配向交界处将会有液晶呈现不规则配向。而当发生贴附误差时，对应其中一眼睛配向的相位延迟区域会移动到另一眼睛的像素区，观看者的眼睛将可能会看到另一眼的输入影像，造成影像串扰。
故，有必要提供一种3D显示装置及其相位延迟片，以解决现有技术所存在的问题。
【发明内容】
有鉴于现有技术的缺点，本发明的主要目的在于提供一种3D显示装置及其相位延迟片，其在原本图案化相位延迟片的相位延迟区域的交界处，设置与液晶显示面板的偏光片的穿透轴呈垂直或平行配向的液晶层，以降低相位延迟区域的交界处的亮度，进而改善相位延迟片产生贴附偏移时的影像串扰。
为达成本发明的前述目的，本发明提供一种相位延迟片，用以设于一偏光片外表面上，并包括：
多个第一相位延迟单元列；以及
多个第二相位延迟单元列，与所述第一相位延迟单元列呈交错排列，其中相邻的第一相位延迟单元列与第二相位延迟单元列之间设有一无相位延迟单元列，所述无相位延迟单元列的光轴与所述偏光片的穿透轴呈垂直或平行。
在本发明的一实施例中，所述无相位延迟单元列是光轴与所述液晶显示面板的偏光片的穿透轴呈垂直或平行的配向的液晶层。
在本发明的一实施例中，所述相位延迟片是由四分之一波长液晶延迟膜与图案化的二分之一波长液晶延迟膜所构成的复层光学膜片。
在本发明的一实施例中，所述图案化的二分之一波长液晶延迟膜包括多个相互间隔开的二分之一波长相位延迟单元列；所述四分之一波长液晶延迟膜设于所述图案化的二分之一波长液晶延迟膜上。
在本发明的一实施例中，所述图案化的二分之一波长液晶延迟膜进一步包括多个等向性材料单元列，所述二分之一波长相位延迟单元列与所述等向性材料单元列是交错排列；所述四分之一波长液晶延迟膜与所述二分之一波长相位延迟单元列构成所述第一相位延迟单元列；以及所述四分之一波长液晶延迟膜与所述等向性材料单元列构成所述第二相位延迟单元列。
在本发明的一实施例中，所述第一相位延迟单元列的光轴与所述偏光片的穿透轴夹角为135度；所述第二相位延迟单元列的光轴与所述偏光片的穿透轴夹角为45度。
本发明另提供一种3D显示装置，其包括：
一液晶显示面板，具有一出光侧；
一偏光片，设于所述液晶显示面板的出光侧上；以及
一相位延迟片，设于所述偏光片的外表面上，并包括：
多个第一相位延迟单元列；以及
多个第二相位延迟单元列，与所述第一相位延迟单元列呈交错排列，其中相邻的第一相位延迟单元列与第二相位延迟单元列之间设有一无相位延迟单元列，所述无相位延迟单元列的光轴与所述偏光片的穿透轴呈垂直或平行。
在本发明的一实施例中，所述无相位延迟单元列是光轴与所述液晶显示面板的偏光片的穿透轴呈垂直或平行的配向的液晶层。
在本发明的一实施例中，所述相位延迟片是由四分之一波长液晶延迟膜与图案化的二分之一波长液晶延迟膜所构成的复层光学膜片。
在本发明的一实施例中，所述图案化的二分之一波长液晶延迟膜包括多个相互间隔开的二分之一波长相位延迟单元列；所述四分之一波长液晶延迟膜设于所述图案化的二分之一波长液晶延迟膜上。
本发明主要是在会引起影像串扰的相位延迟区域的交界处设置光轴与偏光板穿透轴垂直或平行配向的无相位延迟单元列，以降低此处的出光亮度，进而改善可能的影像串扰。
【附图说明】
图1是现有3D显像系统的光偏振状态的示意图。
图2是现有相位延迟片的局部示意图。
图3是图2的相位延迟片对应贴附在液晶显示面板的局部示意图。
图4是本发明相位延迟片一较佳实施例的局部示意图。
图5是图4的相位延迟片对应贴附在液晶显示面板的局部示意图。
【具体实施方式】
为让本发明上述目的、特征及优点更明显易懂，下文特举本发明较佳实施例，并配合附图，作详细说明如下。再者，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以说明及理解本发明，而非用以限制本发明。
请参考图4所示，图4是本发明相位延迟片一较佳实施例的局部示意图。本发明的相位延迟片是应用于一3D显示装置中。所述3D显示装置包括一液晶显示面板主要及所述相位延迟片10。
一般来说，所述液晶显示面板(图未示出)可包括第一基板、第二基板、液晶层、第一偏光片以及第二偏光片。第一基板可为为具有彩色滤光片(Color Filter，CF)的玻璃基板或其它材质的基板；第二基板可为具有薄膜晶体管(Thin Film Transistor，TFT)矩阵的玻璃基板或其它材质的基板。所述液晶层是形成于第一基板与第二基板之间。所述第一偏光片是设置所述第一基板的外侧(亦即为第一基板的出光侧)。第二偏光片是设置第二基板的外侧(亦即为第二基板的入光侧)。所述3D显示装置更包含一背光模组，设于第二偏光片的外侧，以提供光源入射通过所述第二偏光片。
所述相位延迟片10是设置在所述第一偏光片的外表面。所述相位延迟片10包括多个第一相位延迟单元列10A、多个第二相位延迟单元列10B以及多个无相位延迟单元列10C。所述第一相位延迟单元列10A与所述第二相位延迟单元列10B呈交错排列，且彼此之间相隔一间距，所述无相位延迟单元列10C即是分别设置于相邻的所述第一相位延迟单元列10A与所述第二相位延迟单元列10B之间的间距上。
更详细地，进一步参考图5所示，图5是图4的相位延迟片10对应贴附在液晶显示面板的局部示意图。所述液晶显示面板包括多条栅极线21、多条资料线20以及多个由所述栅极线21和资料线20定义的像素区。所述像素区设置有像素电极22，连接同一栅极线21的像素区可被称为一像素列，相邻的像素列之间以及所述栅极线21和资料线20的布线区域会设置黑色矩阵23。所述第一相位延迟单元列10A是对应所述液晶显示面板的奇数像素列(或偶数像素列)的位置；而所述第二相位延迟单元列10B则是对应所述液晶显示面板的偶数像素列(或奇数像素列)的位置。所述无相位延迟单元列10C则是对应相邻像素列之间的黑色矩阵22的位置。
在图5所示的实施例中，所述无相位延迟单元列10C的光轴是与所述第一偏光片的穿透轴呈垂直或平行。所述第一相位延迟单元列10A的光轴与所述偏光片的穿透轴夹角优选为135度(误差可为±15°)；所述第二相位延迟单元列10B的光轴与所述偏光片的穿透轴夹角优选为45度(误差可为±15°)。
所述相位延迟片10优选是包含四分之一波长液晶延迟膜与图案化的二分之一波长液晶延迟膜的复层光学膜片，其中所述图案化的二分之一波长液晶延迟膜包括多个相互间隔开的二分之一波长相位延迟单元列，还包括多个相位延迟量为0的等向性材料单元列，其中所述二分之一波长相位延迟单元列与所述等向性材料单元列是交错排列。所述四分之一波长液晶延迟膜设于所述图案化的二分之一波长液晶延迟膜上。值得注意的是，所述四分之一波长液晶延迟膜与所述二分之一波长相位延迟单元列构成所述第一相位延迟单元列10A；以及所述四分之一波长液晶延迟膜与所述等向性材料单元列构成所述第二相位延迟单元列10B。所述无相位延迟单元列10C优选是光轴与所述液晶显示面板的偏光片的穿透轴呈垂直或平行的配向的液晶层，且其宽度优选介于0微米和100微米之间。
所述相位延迟片10优选是通过UV反应型液晶涂布于一已预先配向的膜层上来形成四分之一波长液晶延迟膜、图案化的二分之一波长液晶延迟膜的复层光学膜片以及光轴与所述液晶显示面板的偏光片的穿透轴呈垂直或平行的配向的液晶层，进而构成所述第一相位延迟单元列10A、所述第二相位延迟单元列10B及所述无相位延迟单元列10C。
本发明的3D显示装置及其相位延迟片10的动作原理如下述：
所述液晶显示面板的第一偏光片会将液晶显示面板的出射光影像转成线偏振光影像；所述线偏振光影像接着通过所述相位延迟片10，其中通过所述第一相位延迟单元列10A的线偏振光影像会转换成左圆偏振光影像(或右圆偏振光影像)；通过所述第二相位延迟单元列10B会转换成右圆偏振光影像(或左圆偏振光影像)；而通过所述无相位延迟单元列10C的线偏振光影像则因无相位延迟单元列10C与第一偏光片的穿透轴呈平行(或垂直)的关系，而维持不变。使用者可搭配圆偏眼镜来使其双眼分别接收左圆偏振光影像和右圆偏振光影像，进而产生立体视觉的效果。
由于线偏振光影像经过圆偏眼镜的亮度，较圆偏振光影像经过圆偏眼镜的亮度低，因此当所述相位延迟片10因贴附机台误差而导致其位置偏移时，产生错误影像的亮度会比较低，因此可以改善影像串扰。
由上述说明可知，相较于现有技术的缺失，本发明在会引起影像串扰的相位延迟区域的交界处设置光轴与偏光板穿透轴垂直或平行配向的无相位延迟单元列，降低了此处的出光亮度，进而改善可能的影像串扰。
本发明已由上述相关实施例加以描述，然而上述实施例仅为实施本发明的范例。必需指出的是，已公开的实施例并未限制本发明的范围。相反地，包含于权利要求书的精神及范围的修改及均等设置均包括于本发明的范围内。

Claims (10)

1.一种相位延迟片，其特征在于：所述相位延迟片用以设于一偏光片外表面上，并包括：
多个第一相位延迟单元列；以及
多个第二相位延迟单元列，与所述第一相位延迟单元列呈交错排列，其中相邻的第一相位延迟单元列与第二相位延迟单元列之间设有一无相位延迟单元列，所述无相位延迟单元列的光轴与所述偏光片的穿透轴呈垂直或平行。
2.如权利要求1所述的相位延迟片，其特征在于：所述无相位延迟单元列是光轴与所述液晶显示面板的偏光片的穿透轴呈垂直或平行的配向的液晶层。
3.如权利要求1所述的相位延迟片，其特征在于：所述相位延迟片是包含四分之一波长液晶延迟膜与图案化的二分之一波长液晶延迟膜所构成的复层光学膜片。
4.如权利要求3所述的相位延迟片，其特征在于：所述图案化的二分之一波长液晶延迟膜包括多个相互间隔开的二分之一波长相位延迟单元列；所述四分之一波长液晶延迟膜设于所述图案化的二分之一波长液晶延迟膜上。
5.如权利要求4所述的相位延迟片，其特征在于：所述图案化的二分之一波长液晶延迟膜进一步包括多个等向性材料单元列，所述二分之一波长相位延迟单元列与所述等向性材料单元列是交错排列；
所述四分之一波长液晶延迟膜与所述二分之一波长相位延迟单元列构成所述第一相位延迟单元列；以及
所述四分之一波长液晶延迟膜与所述等向性材料单元列构成所述第二相位延迟单元列。
6.如权利要求4所述的相位延迟片，其特征在于：所述第一相位延迟单元列的光轴与所述偏光片的穿透轴夹角为135度；所述第二相位延迟单元列的光轴与所述偏光片的穿透轴夹角为45度。
7.一种3D显示装置，其特征在于：所述3D显示装置包括：
一液晶显示面板，具有一出光侧；
一偏光片，设于所述液晶显示面板的出光侧上；以及
一相位延迟片，设于所述偏光片的外表面上，并包括：
多个第一相位延迟单元列；以及
多个第二相位延迟单元列，与所述第一相位延迟单元列呈交错排列，其中相邻的第一相位延迟单元列与第二相位延迟单元列之间设有一无相位延迟单元列，所述无相位延迟单元列的光轴与所述偏光片的穿透轴呈垂直或平行。
8.如权利要求7所述的3D显示装置，其特征在于：所述无相位延迟单元列是光轴与所述液晶显示面板的偏光片的穿透轴呈垂直或平行的配向的液晶层。
9.如权利要求8所述的3D显示装置，其特征在于：所述相位延迟片是包含四分之一波长液晶延迟膜与图案化的二分之一波长液晶延迟膜所构成的复层光学膜片。
10.如权利要求9所述的3D显示装置，其特征在于：所述图案化的二分之一波长液晶延迟膜包括多个相互间隔开的二分之一波长相位延迟单元列；所述四分之一波长液晶延迟膜设于所述图案化的二分之一波长液晶延迟膜上。
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