CN103513466A

CN103513466A - 构图迟滞器型立体图像显示装置及其制造方法

Info

Publication number: CN103513466A
Application number: CN201210480390.8A
Authority: CN
Inventors: 金珍永; 蔡熙泳
Original assignee: LG Display Co Ltd
Current assignee: LG Display Co Ltd
Priority date: 2012-06-21
Filing date: 2012-11-23
Publication date: 2014-01-15
Anticipated expiration: 2032-11-23
Also published as: CN103513466B; KR20130143336A; US8982302B2; US20130342771A1; KR101455312B1

Abstract

本发明提供了一种构图迟滞器型立体图像显示装置及其制造方法。一种立体图像显示装置包括：第一基板，其限定有源区和围绕所述有源区的非有源区，该第一基板具有形成在有源区和非有源区的选通线、形成在非有源区的栅焊盘、通过与选通线交叉来限定虚设像素的虚设线以及连接到虚设线并被设置为与选通线和栅焊盘交叠的漏光阻止层；第二基板，其在第二基板的背对第一基板的侧面上沿与有源区的边缘相对应的部分具有黑条并且具有黑条上的构图迟滞膜；以及液晶层，其设置在第一基板与第二基板之间的液晶层。

Description

构图迟滞器型立体图像显示装置及其制造方法

技术领域

本申请涉及一种构图迟滞器（patterned retarder）型立体图像显示装置，更具体地，涉及一种增大了垂直观看角度并减小了漏光的构图迟滞器型立体图像显示装置。

背景技术

近来，由于各种视频内容的发展，已引入了用户可选择显示类型（二维或三维）的立体图像显示装置。使用立体技术或自动立体技术，能够实现三维显示。

立体技术利用双目视差，双目视差由眼睛之间的分隔距离而导致。立体技术可以分为眼镜型和免戴眼镜型。在眼镜型中，存在一种在显示面板上设置了构图的迟滞器的立体图像显示装置。这种装置利用显示面板上的构图迟滞器的偏振属性以及眼镜上的偏振属性来实现三维显示。这种类型的装置与其他类型装置相比具有如下优点：两眼之间的串扰小，并且具有高亮度的良好显示质量。

此时，用于显示二维图像和三维图像二者的显示面板可以是各种平板显示装置诸如液晶显示（LCD）装置、场致发光显示（FED）装置、等离子体显示面板（PDP）、电泳装置（EPD）或包括无机电致发光装置和有机发光显示（OLED）装置的电致发光装置（EL）中的一种。

作为一个示例，将解释LCD装置的显示面板。图1是根据相关技术的构图迟滞器型立体图像显示装置的示意图。

如图1所示，显示装置1具有用于显示二维图像或三维图像的显示面板20和附接到该显示面板20的构图迟滞器17。该显示面板包括阵列基板10、具有滤色器13和黑底14的滤色器基板12、介于阵列基板10与滤色器基板12之间的液晶层15以及分别附接到滤色器基板12和阵列基板10的第一偏振板16a和第二偏振板16b。构图迟滞器17附接到第一偏振板16a，并且具有用于选择性地仅透射第一偏振光的第一减速器和用于选择性地仅透射第二偏振光的第二减速器。第一减速器和第二减速器按顺序逐行形成。此时，保护膜18可形成在该构图迟滞器17上。

如上所述，显示装置1在显示面板上交替地显示左眼图像和右眼图像，并且通过构图迟滞器17从偏置眼镜切换偏振属性。观看者组合分别透射的左眼图像和右眼图像，并实现三维立体图像。

当实现了三维立体图像时，根据观看位置可发生三维（3D）串扰。即，当用户在上和下方向上观看显示面板时，左眼图像可能不仅通过第一减速器而且还通过第二减速器，并且与右眼图像混合。类似地，右眼图像可变得与左眼图像混合。

通过放大黑底的宽度，可以使视角变宽，并且可以防止发生3D串扰。然而，该方法导致开口率和正面亮度降低。因此，显示器变暗，并且难以获得合适的色度。

同时，在显示面板中通常存在漏光问题。来自背光单元的光在显示面板的正面或侧面附近泄漏。为了解决该问题，在显示面板的非有源区域上形成额外的黑底。为了实现所述目的，黑底必须满足绝缘特性，或者介质常数应该在3.0之下。然而，黑底的颜料通常为炭黑，而炭黑不具有足够的绝缘特性。因此，尽管可降低光反射，但无法阻止光的通过。

为了解决以上问题，代替黑底，在显示面板的非有源区域上形成黑色柱状间隔体。但是，制造成本变高，并且阵列基板与滤色器基板的粘附不是很好。

发明内容

因此，本公开旨在一种基本消除了由于相关技术的局限性和缺点而导致的一个或多个问题的立体图像显示装置。

本公开的目的在于提供一种可改善视角并减小串扰现象的立体图像显示装置。

本公开的另一目的在于提供一种仅利用透明柱状间隔体就能解决漏光问题的立体图像显示装置。

本发明的附加特征和优点将在下面的描述中描述且将从描述中部分地显现，或者可以通过本发明的实践来了解。通过书面的说明书及其权利要求以及附图中特别指出的结构可以实现和获得本发明的目的和其他优点。

为了实现这些和其它优点以及根据本发明的目的，如这里实施以及广泛描述的，一种立体图像显示装置包括：第一基板，其限定了有源区和围绕所述有源区的非有源区，所述第一基板具有在所述有源区和所述非有源区形成的选通线、在所述非有源区形成的栅焊盘、通过与所述选通线交叉来限定虚设（dummy）像素的虚设线以及连接到所述虚设线并被设置为与所述选通线和所述栅焊盘交叠的漏光阻止层；第二基板，其在所述第二基板的背对所述第一基板的侧面沿与所述有源区的边缘对应的部分具有黑条以及所述黑条上的构图迟滞膜；以及液晶层，其设置在所述第一基板与所述第二基板之间。

在另一方面，一种立体图像显示装置包括：第一基板，其限定了具有多个单元像素的有源区和围绕所述有源区的非有源区，所述第一基板具有所述非有源区处的多个虚设公共线以及栅焊盘、形成在所述虚设公共线以及所述栅焊盘上的栅绝缘层、所述栅绝缘层上与所述虚设公共线相对应的虚设线、以及连接到所述虚设线并被设置在所述多个虚设公共线中的一个和所述栅焊盘的一部分上的漏光阻止层；第二基板，其在第二基板的背对所述第一基板的侧面上沿与所述有源区的边缘相对应的部分在所述非有源区具有黑条和在所述黑条上的构图迟滞膜。

应当理解，本发明的上述一般描述和下述详细描述是示例性和说明性的，且旨在提供所要求保护的本发明的进一步解释。

附图说明

附图被包括在本申请中以提供对本发明的进一步理解，并结合到本申请中且构成本申请的一部分，附图示出了本发明的实施方式，且与说明书一起用于解释本发明的原理。附图中：

图1是根据相关技术的构图迟滞器型立体图像显示装置的示意图；

图2是示出根据第一实施方式的示例的构图迟滞器立体图像显示装置的图；

图3是根据第一实施方式的构图迟滞器立体图像显示装置的第一基板的平面图；以及

图4是沿图3的IV-IV获取的横截面图，其示出了具有第一基板的构图迟滞器立体图像显示装置。

具体实施方式

下面将详细描述本发明的优选实施方式，在附图中例示出了其示例。

图2是示出根据第一实施方式的示例的构图迟滞器立体图像显示装置的图。如图2所示，该立体图像显示装置包括显示面板（DP）、偏振板170、构图迟滞器180和一副偏振眼镜195。如果将液晶显示面板用于显示面板（DP），则该立体图像显示装置还包括位于显示面板（DP）下面的背光单元以及位于显示面板（DP）与背光单元之间的偏振板（未示出）。

构图迟滞器180和偏振眼镜分开右眼图像和左眼图像，并使得从显示面板显示的左眼图像和右眼图像具有彼此不同的相位。

尽管图中没有显示，但显示面板（DP）具有两个基板以及介于两个基板之间的液晶层。在第一基板上，形成了薄膜晶体管阵列和滤色器。在与第一基板相对的第二基板上，附装有偏振板170。另一偏振板（未示出）也附装在第一基板上。显示面板（DP）以逐行的形式依次显示左眼图像和右眼图像。

偏振板170是附装在显示面板（DP）的第二基板上的分析器，并且透射从显示面板（DP）的液晶层发射的光的特定线性偏振光。

构图迟滞器180具有彼此按逐行的形式依次设置的第一迟滞器和第二迟滞器。第一迟滞器和第二迟滞器中的每一个优选地具有关于偏振板170的透射轴的+45°和-45°的光轴。因此，第一迟滞器的光轴与第二迟滞器的光轴彼此垂直交叉。

第一迟滞器和第二迟滞器中的每一个可使用双折射介质而具有λ/4（四分之一波）的相位差。即，第一迟滞器设置在显示面板（DP）上以与显示左眼图像的行相对，并将左眼图像的光转换成第一偏振光（圆偏振光或线性偏振光）。第二迟滞器设置在显示面板（DP）上以与显示右眼图像的行相对，并将右眼图像的光转换成第二偏振光（圆偏振光或线性偏振光）。

作为一个示例，第一迟滞器用作透射左圆偏振光的偏振滤波器，并且第二迟滞器用作透射右圆偏振光的偏振滤波器。

附装到偏振眼镜195的左镜片的偏振膜仅透射第一偏振光。附装到偏振眼镜195的右镜片的偏振膜仅透射第二偏振光。即，佩戴一副偏振眼镜195的用户通过左眼仅观看左眼图像，并且通过右眼仅观看右眼图像。因此，用户将显示面板（DP）上的图像识别为立体图像。

下面将详细解释根据第一实施方式的立体图像显示装置的第一基板。以上解释的立体图像显示装置的相同元件具有相同标号，并且省略解释。

图3是根据图2的实施方式的第一基板的平面图，图4是沿图3的IV-IV获取的截面图，在图4中增加了用于整个立体图像显示装置的其它元件。

图3和图4主要示出在非有源区上具有虚设像素和的焊盘部分的第一基板。

如图3所示，公共电极117a和像素电极116a设置在第一基板110上，并且通过由公共电极117a和像素电极116a产生的水平电场来驱动液晶。在第一基板110上，在没有黑底的情况下设置滤色器，因此该结构被称为没有黑底的COT（TFT上的滤色器）。第一基板具有：选通线111，其形成在有源区以及有源区之外的非有源区上；栅焊盘118，其形成在非有源区上；虚设线114，其通过与选通线111彼此交叉而限定虚设像素；以及漏光阻止层115，其连接到虚设线114，并在非有源区上与选通线111和栅焊盘118交叠。

在图3中，漏光阻止层115连接到虚设线114，并在非有源区（NA）上与选通线111和栅焊盘118交叠。

同时，在图4中，立体图像显示装置100包括显示2D或3D图像的显示面板（DP）和附接在该显示面板上的构图迟滞膜185。

显示面板（DP）包括第一基板110、第二基板120以及介于第一基板110与第二基板120之间的液晶层150。在第二基板上，顺序地形成后表面ITO 160、黑条（blackstripe）130、偏振板170和构图迟滞膜185。

例如，第一基板110包括：基板（SU），其限定了具有多个像素的有源区以及有源区之外的非有源区、形成在基板（SU）的非有源区上的多个虚设公共线112b以及栅焊盘118、形成在虚设公共线112b以及栅焊盘118上的栅绝缘层（GI）、形成在与虚设公共线112b对应的栅绝缘层（GI）上的虚设线114、以及连接到虚设线114并形成在栅焊盘118的一部分或虚设公共线112b上的漏光阻止层115。

下面，将参照附图解释根据实施方式的制造立体图像显示装置的方法。

通过光刻工艺和蚀刻工艺在基板（US）上形成（图3的）多个选通线111。同时，在有源区（AA）上形成选通线（未示出）和多个公共电极线112a，并且在非有源区（NA）上形成多个虚设公共线112b和栅焊盘118。

接着，在具有（图3的）选通线111、公共线112a、虚设公共线112b和栅焊盘118的整个基板上，使用诸如氮化硅（SiN_x）或二氧化硅（SiO₂）的无机材料形成栅绝缘层（GI）。

接着，在基板（SU）的有源区上，形成多个数据线113。数据线113通过与（图3的）选通线111彼此交叉来限定像素区。同时，在非有源区（NA）上，形成虚设线114和连接到虚设线的漏光阻止层115。虚设线114通过与（图3的）选通线111彼此交叉来限定虚设像素。

如图4所示，漏光阻止层115形成在多个虚设公共线112b中的一个虚设公共线和栅焊盘118的一部分上。为了不引起与接触孔（C）短路，漏光阻止层115不与整个栅焊盘118交叠。

在具有栅绝缘层（GI）的整个基板（SU）上，通过涂敷彩色颜料、曝光和显影，形成滤色器（CF）。滤色器（CF）对应于单元像素（unit pixel）。滤色器（CF）用于将来自液晶层150的光转换成红光、绿光和蓝光。

接着，在具有滤色器（CF）的整个基板（SU）上，用诸如苯并环丁烯（benzocyclobuten，BCB）或丙基酰基（acryl）的有机材料或诸如氮化硅（SiN_x）的无机材料来形成保护层（PAC）。

接着，在通过去除保护层（PAC）的一部分而形成的接触孔（C）上，形成栅焊盘电极119，以与栅焊盘118连接。同时，在非有源区上，形成多个虚设像素电极116b和多个虚设公共电极117b。

另外，在有源区（AA）上，在保护层（PAC）上利用不透明金属形成像素电极116a和公共电极117a。像素电极116a和公共电极117a可用作黑底，因此不需要形成黑底。此时，非透明金属层上还可在包括低反射氧化物层，该低反射氧化物层降低了来自面板外部的光的反射率。

在有源区（AA）上，为单元单位像素形成薄膜晶体管（未示出）。所述薄膜晶体管由来自选通线111的选通信号而导通，并将来自数据线113的数据信号发送到像素电极116a。

因此，通过在显示面板（DP）的非有源区上形成虚设线114和漏光阻止层115，可防止选通线之间的漏光。不需要额外的用于形成虚设线114和漏光阻止层115的工序，从而避免了复杂的制造工序。

同时，在第二基板120上，顺序地形成后表面ITO 160和黑条130、偏振板170以及构图迟滞膜185。

偏振板170形成在黑条130上，并且偏振来自显示面板（DP）的光。构图迟滞膜185设置在偏振板170上，并且包括保护膜190和保护膜190上的构图迟滞器180。

后表面ITO 160形成在整个第二基板120上，并且对第二基板120上发生的静电进行放电。另选地，可使用其它方案，例如，后表面ITO 160可覆盖黑条130以用作用于保护黑条130的保护层。

例如，黑条130可形成在第二基板120的外表面上，后表面ITO 160可覆盖黑条130。另外，可在偏振板170上形成粘合剂（未示出），偏振板170附接在黑条130和后表面ITO 160上。

黑条130形成在显示面板（DP）与构图迟滞器180之间，特别是对应于第一迟滞器和第二迟滞器的边界区。像素电极116a用作黑底，黑条130与像素电极116a分开大约第二基板120的厚度。黑条130与像素电极116a交叠，这可以称为双黑条结构。即，通过额外地形成黑条130，可以避免左眼图像与右眼图像的3D串扰，并可以防止开口率和色度的降低。

此时，黑条130应延长至非有源区（NA）。即，通过设置黑条130延长至非有源区（NA），在非有源区（AA）的边界的外部，可防止在显示面板（DP）的外围发生漏光。

另外，黑条130由可防止发生静电的不透明导电材料形成，诸如钼钨合金（MoTi）或氮化铜（CuN_x）。即使去除了后表面ITO 160，黑条130也可以代替后表面ITO来防止静电。这些金属具有良好的粘附属性和抗磨损属性。

接着，第一基板110和第二基板120彼此相对地附接。形成第一基板与第二基板之间的液晶层150和用于保持两个基板之间的间隙的柱状间隔体140。此时，不用任何黑色颜料而是用透明的有机绝缘材料来形成柱状间隔体140。

另外，为了确定液晶的预倾角，还可以在液晶层150与第一基板110之间以及液晶层150与第二基板120之间形成取向层（未示出）。

最后，为了保持第一基板和第二基板作为一个面板的附接状态，在非有源区（NA）中以围绕液晶层的形状形成用作粘合剂的密封图案（未示出）。

根据本发明，通过将黑条130延长至非有源区（NA），可以增大垂直（上和下）视角，并且可以减小串扰。另外，可以解决漏光问题。即，通过额外地形成虚设线114和漏光阻止层115，通过防止由装置的侧表面漏光而导致的亮线错误，可以改善提高质量。

此外，由于不必进行额外工艺以形成显示面板的非有源区（NA），所以在不使制造工艺变复杂的情况下，即使采用透明柱状间隔体也可以解决显示面板的正面或侧面的所有漏光问题。

对于本领域技术人员将明显的是，在不脱离本发明的精神或范围的情况下，可以对本公开的制造构图迟滞器的方法做出各种修改和变型。因此，本发明意在覆盖所附权利要求及其等同物的范围内所提供的本发明的修改和变型。

本申请要求于2012年6月21日在韩国提交的韩国专利申请No.10-2012-0066808的优先权，此处以引证的方式并入上述韩国专利申请。

Claims

1.一种立体图像显示装置，该立体图像显示装置包括：

第一基板，其限定有源区和围绕所述有源区的非有源区，并且该第一基板包括：

选通线，其形成在所述有源区和所述非有源区，

栅焊盘，其形成在所述非有源区，

虚设线，其通过与所述选通线交叉来限定虚设像素，以及

漏光阻止层，其连接到所述虚设线，并且被设置为与所述选通线和所述栅焊盘交叠；

与所述第一基板相对的第二基板，该第二基板包括：

黑条，其在所述第二基板的背对所述第一基板的侧面上沿与所述有源区的边缘相对应的部分设置，以及

构图迟滞膜，其设置在所述黑条上；以及

液晶层，其设置在所述第一基板与所述第二基板之间。

2.根据权利要求1所述的装置，其中所述虚设线由与所述漏光阻止层的材料相同的材料形成。

3.根据权利要求1所述的装置，其中所述构图迟滞膜具有第一迟滞器和第二迟滞器，所述第一迟滞器和所述第二迟滞器具有彼此不同的偏振状态。

4.根据权利要求3所述的装置，其中所述黑条形成在所述第一迟滞器和所述第二迟滞器的边界区上。

5.根据权利要求1所述的装置，其中所述黑条包括不透明材料。

6.根据权利要求1所述的装置，其中所述黑条包括钼钨合金和氮化铜中的一种。

7.根据权利要求1所述的装置，其中所述第一基板还包括与所述选通线垂直交叉以限定单元像素的数据线、连接到所述选通线和所述数据线的薄膜晶体管、所述单元像素处的滤色器以及形成在所述滤色器上并连接到所述薄膜晶体管的像素电极。

8.根据权利要求1所述的装置，其中所述第二基板还包括位于所述黑条与所述构图迟滞膜之间的偏振板。

9.根据权利要求1所述的装置，其中所述虚设线与所述选通线基本垂直地交叉。

10.根据权利要求1所述的装置，其中所述第二基板还包括设置在所述黑条与所述第二基板之间的ITO层。

11.根据权利要求1所述的装置，其中所述黑条延伸到与所述非有源区相对应的部分中。

12.根据权利要求1所述的装置，其中所述构图迟滞膜包括保护膜和构图迟滞器。

13.一种立体图像显示装置，该立体图像显示装置包括：

第一基板，其限定具有多个单元像素的有源区以及围绕所述有源区的非有源区，该第一基板包括：

所述非有源区处的多个虚设公共线和栅焊盘，

栅绝缘层，其形成在所述虚设公共线和所述栅焊盘上，

虚设线，其位于所述栅绝缘层上，与所述虚设公共线相对应，以及

漏光阻止层，其连接到所述虚设线，并且设置在所述多个虚设公共线中的一个和所述栅焊盘的一部分上；

与所述第一基板相对的第二基板，该第二基板包括：

黑条，其在所述第二基板的背对所述第一基板的侧面上沿与所述有源区的边缘相对应的部分设置在所述非有源区处，以及

构图迟滞膜，其设置在所述黑条上；以及

液晶层，其设置在所述第一基板与所述第二基板之间。

14.根据权利要求13的装置，其中所述虚设线由与所述漏光阻止层的材料相同的材料形成。

15.根据权利要求13的装置，其中所述构图迟滞膜具有第一迟滞器和第二迟滞器，所述第一迟滞器和所述第二迟滞器具有彼此不同的偏振状态。

16.根据权利要求15的装置，其中所述黑条形成在所述第一迟滞器和所述第二迟滞器的边界区上。

17.根据权利要求13的装置，其中所述第一基板还包括与所述选通线垂直交叉以限定单元像素的数据线、连接到所述选通线和所述数据线的薄膜晶体管、所述单元像素处的滤色器以及形成在所述滤色器上并连接到所述薄膜晶体管的像素电极。

18.根据权利要求13的装置，其中所述第二基板还包括位于所述黑条与所述构图迟滞膜之间的偏振板。

19.根据权利要求13的装置，其中所述黑条延伸到与所述非有源区相对应的部分中。

20.根据权利要求13的装置，其中所述构图迟滞膜包括保护膜和构图迟滞器。