TW200925652A - Electrically-driven liquid crystal lens and stereoscopic display device using the same - Google Patents

Description

200925652 六、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明涉及一種立體影像顯示裝置，尤其涉及一種電驅動液晶鏡片， 其中可利用最少的光罩數量完成用於施加信號到分離電極的信號線和精細 分離電極之間的電性連接，以及可施加信號於精細分離電極而不產生線路 電阻’以及一種使用此電驅動液晶鏡片的立體影像顯示裝置。 【先前技術】 目前’建構在高速資訊通信網路的基礎上用於快速資訊傳播的服務， 〇 已從簡單的「聽和說」服務，如目前的電話，發展為一「看和聽」多媒體 形式的服務，是在用於高速處理字元、聲音和影像的數位終端機的基礎上 完成’並且期望最終發展成為能夠虛擬實境和不受時間和空間限制的立體 觀察範圍的網際空間三維立體影像資訊通信服務。 一般說來，表現出三維的立體影像係經由觀察者的眼睛，根據立體視 覺的原則來實現。然而，由於觀察者的眼睛彼此相距約65mm的距離，即， 具有雙眼視差，所以由於左右眼之間的位置差距導致兩眼感知了細微不同 的影像。這種由於眼睛位置的差距所導致的影像間的差異稱為雙眼像差。 -種二維立體t彡細示裝置是在魏像差的基礎上設計，其允許左眼僅觀 ^ 察到給左眼的影像而右眼僅觀察到給右眼的影像。 、更具體來說’左右眼分別觀察不同的二維影像。如果兩個不同的影像 透過視網膜傳送到大腦，則大腦準確地融合這些影像，而給出真正的三維 影像的效果。這種能力傳統上稱為立體視覺。 用於顯不上述三維立體影像的技術可分類為立體顯示式、體積量測 弋牙全像式在這二類型中，立體顯示式可分為兩類，一類使用犯玻璃 而另一類不使用玻璃。錢，不使用玻璃義型可根據用於3D實現的結構

St”為—視差遮障式和—柱狀透鏡式。關於柱狀透鏡式立體顯示 的内谷將在以下討論。 =m 柱狀魏紅體影絲晶顯稀魏參相絲描述。 第圖為-透視圖’表示傳統的柱狀透鏡式立體影像液晶顯示裝置， 200925652 而第2圖為一剖面圖，表示第i圖的立體影像液晶顯示裝置。 如第1圖所表示，傳統的柱狀透鏡式立體影像液晶顯示裝置包括一液 晶面，10，由在其間填充液晶l〇c的上基板1〇a和下基板1〇b所構成，一 背光單70 20 ’位於液晶面板10的背表面，其用於將光束指引朝向液晶面板 10，以及一柱狀透鏡板30，位於液晶面板10的前表面，其用於實現立體影 像。 、 如第2圖所表示，第一偏光鏡u和第二偏光鏡12分別附接到上基板 10a的上表面和下基板i〇b的下表面。 柱狀透鏡板30是藉由在一平面基板上形成具有一凸鏡片形狀的上表面 的一材料層所製造》 ❹ S已穿過液晶面板1〇的影像射出柱狀透鏡板30之時，觀察者的眼睛 感知到不同組的影像，因此可實現三維立體影像。 在上述傳統的立體影像液晶顯示裝置中，柱狀透鏡板30和液晶面板10 透過一些結構(圖中未示)來支樓，並在液晶面板10上的第一偏光鏡11與柱 狀透鏡板30相距一預定的距離。 然而，在這個配置中，液晶面板1〇或柱狀透鏡板3〇可能下垂或在液 晶面板10上的第一偏光鏡11和柱狀透鏡板30之間彎進一空間。這個彎曲 現象造成透過背光單元20、液晶面板1〇和柱狀透鏡板3〇的不正常光學路 徑，因此惡化了影像品質。 Φ 為了減少液晶面板10和柱狀透鏡板30之間的空間，可能需要在液晶 面板10和柱狀透鏡板30之間插入一黏合劑，以將液晶面板10和柱狀透鏡 板30彼此黏合。然而，液晶面板1〇的面積越大，黏合劑所需的量就越多。 此外，黏合劑的問題導致透射比的惡化。 與上述柱狀透鏡片的附接有關的其他問題包括：黏合劑的使用，由於 彎曲現象所導致的視覺靈敏度的惡化’或光滑的柱狀透鏡片處理中存在困 難。 為了這些原因’將鏡片平面進行圓角化而替代成凸面，已經引入了一 種電驅動液晶鏡片，其中填充在上下基板之間的液晶，在施加電場於液晶 時，會經歷光程差，視電壓平面而定。 然而’在上述的電驅動液晶鏡片中，由於線形電極所引起的線路電阻， 200925652 電驅動液晶鏡片的尺寸越大，施加於電驅動液晶鏡片上下端的電麼差額的 可能性就越大。 此外，當在兩薄層中自&置電極時，需要在電極和相對應薄層的信號線 成接觸’此增加了光罩缝量，翻此對應的曝光和顯影程序的 數量就會增加，而導致產率的惡化。 【發明内容】 因此，本發嗎針對—種電猶液晶鏡片以及使用此液晶鏡片的立體 ❹ ’示袭置’這⑦全避免了由於先前技術的限制和不足所導致的一個或 多個問題。 =日_—個目的是提供—種電鶴液晶·，其可湘最少的光罩 、70、用於;加彳5號於分離電極的精細分離電極和信號線之間的電性連 接以及可將信號施加於精細分離電極而不產生線路電阻，以及使用此鏡片 的一種立體影像顯示裝置。 ，於本發明額外的優點、目的和特點將在隨後的描述中_，以及部 分從描述中顯而易見’或者可透過實施本發明而瞭解到。本發明的 =、、’、他優點將透過特別在描述中所指出的結構和在此處的申請專利範 圍以及所附圖式說明來實現和獲得。 ❹ 實現這些或額外_點並錢本發日㈣目的，如同在此具體而廣 =的’一種電驅動液晶鏡片包括：一第一基 相 片^域，複數個金屬線，形成於該第一基板的-側上；-第-絕緣薄膜， 該第一基板上；複數個第一電極，形成於該等相 ί==:絕緣薄膜上，以與該等金屬線交又，·-第二絕緣 j =成於該等第-電極上；複數個第二電極，形成於包括該等第 =該關Γ等相對應鏡片區域與該等第-電極交替的位 ，處心第-接觸結構，在該等第—電極和該等金屬線之間，利用與 第一電極位於相同薄層的一透明電極圖案；一第二接觸結構，在 屬Ϊ之間；—公共電極，形成於該第二基板的—整個表面上^ 以及一液s曰層，填充在該第一基板和該第二基板之間。 6 200925652 可理解的疋，以上的概括描述和以下的詳細描述都具有示例性和解釋 性，並意圖在於為本發明所提出的申請專利範圍提供進一步的解釋。 【實施方式】 以下參考所附圖式及元件符號來詳細描述依據本發明的最佳實施例之 一種電驅動液晶鏡片以及使用此鏡片的立體影像顯示裝置。無論如何，在 圖式中使用的相同參考數字都代表相同或相似的部分。 第3圖為一剖面圖，表示依據本發明包括一電驅動液晶鏡片的立體影 像顯示裝置。第4圖為一模擬圖，表示視第3圖的電驅動液晶鏡片之距離 而定的電位分佈和液晶間隙。第5圖為一示意圖，係比較第4圖的電驅動 ® 液晶鏡片與一抛物線鏡片。 如第3圖中所表示，依據本發明的立體影像顯示裝置包括：一電驅動 液晶鏡片1000’其在接收電壓後被驅動而藉以當作鏡片，一顯示面板350, 其配置於電驅動液晶鏡片1000之下並用以發出二維影像資訊，以及一光源 700，其配置於顯示面板350之下並用於將光枣導引至顯示面板35〇。 如偶爾需要’若顯示面板350為自發光裝置，則光源7〇〇可省略。 顯示面板350包括第一影像像素pi和第二影像像素p2,交替而重複地 配置以分別顯示第一影像IM1和第二影像IM2。顯示面板350可從各種平 面顯示器中選擇’包括液晶顯示器(liquid crystal display, LCD)、有機發光顯 〇 示器(organic 丨丨幽 emit如gdisplay, OLED)、電漿顯示器(plasmadisplay panel， PDP)、場發射顯示器(field emission display，FED；^。顯示面板350位於電 驅動液晶鏡片1000之下’以用於發送二維影像信號至電驅動液晶鏡片1〇〇〇。 依據本發明的電驅動液晶鏡片1000功能類似於鏡片剖面，以經由二維 影像k號發出二維影像信波。電驅動液晶鏡片1000位於用以實現二維影像 的顯示面板350之上，其功用係依據是否有電壓施加於其上而選擇性地發 射三雉影像信號，或直接發射二維影像信號而不需轉換。特別是，電驅動 液晶鏡片1000具有不施加電壓而直接發光的特性，並因此可當作切換裝 置，當沒有電壓施加時顯示二維影像，以及當有電壓施加時顯示三維影像。 以下，將詳細說明電驅動液晶鏡片1000。 如第3圖所表示’依據本發明實施例的電驅動液晶鏡片1〇〇〇包括彼此 200925652 相對配置的第一基板100和第二基板2〇〇，並且每個基板界定出複數個鏡片 區域’以對應於另一基板的鏡片區域；複數個第一電極101，根據相對應具 有相同間距的鏡片區域在第一基板100上配置；一第二電極201，形成在第 二基板200的整個表面上；電壓信號源Vmin、V1、v2、 .Vmax，施加不 同的電壓給各個第一電極1〇1;以及在第一基板1〇〇和第二基板2〇〇之間填 充的液晶層300。 第一電極101和第二電極201由透明金屬所製成，以防止在此處的透 射率損失。 關於每個鏡片區域L’等於大概閾值電壓的一第一電壓乂111][11係施加於 鏡片區域[的中央〇處，而最高第η電壓Vmax係施加於位於鏡片區域L 邊緣E處的第一電極101。在此情況下，施加於第一電極1〇ι的電壓位於鏡 片區域L的中央〇和邊緣E之間，範圍從閾值電壓Vmin至鏡片區域Ε的 第η電壓Vmax’並隨著離鏡片區域之中央〇的距離增大而逐漸增加電壓。 當電壓施加於複數個第一電極1〇1時，一接地電壓施加於第二電極2〇1，在 第一電極101和第二電極201之間產生一垂直電場。 複數個第一電極1〇1在鏡片區域L的邊緣e附近水平地對稱形成。各 個第一電極101係經由襯墊區域(即，顯示面板35〇的非顯示區域)中的電壓 施加線而與連接至相對應電壓信號源Vmin、V1、V2、…Vmax，因此相對 應的電壓被施加於第一電極101。 ❹ 最小閾值電壓Vmin，被施加於鏡片區域L的中央0處所形成的第一電 極101，其為具有大約L4V到2V峰值的一 AC方波電壓。閾值電壓Vmin 由 所給定(其中，為液晶介電常數異方性，K1為液晶的彈性 係數，以及ε0為自由空間介電常數）。除此之外，最大電壓Vmax，施加於 位於鏡片區域L之邊緣E的第一電極ιοί,其為具有大約2 5乂到1〇v峰值 的一 AC方波電壓。 當範圍在上述閾值電壓(即’具有大約1 4V到2V峰值的AC方波電壓） 至最大電麼(即，具有大約2.5V到10V峰值的AC方波電壓)之間的電壓施 200925652 加於電驅動液晶鏡片1000令的複數個第一電極1〇1，並且一接地電麗施加 於第二電極2〇1 a夺’電驅動液晶鏡片麵的作用類似於一光學抛物線鏡 片’將顯示面板350所發出的第一影像匪和第二影像觀分別傳送到第 -觀察區域VI和第二觀察區域V2。如果第—觀察區域V1和第二觀察區 域V2之間的距離設定為觀察者眼睛之間的距離，則觀察者將第一影像敗1 和第二影像IM2組合，根據雙眼像差而感知三維影像。 另一方面，當沒有電壓施加於第一電極1〇1和第二電極2〇1時，電驅 動液晶鏡片麵簡單地用作一透明層，以直接顯示第一影像腿和第二影 像·而不需要折射。因此，第一影像IM1和第二影像驗直接傳送給^ 察者而不管觀察區域’朗峨察者可感知二維影像。 在圖式中，電驅動液晶鏡片1000的一個鏡片區域[配置為具有與位於 電驅動液晶鏡片麵之下的顯示面板35〇的兩個像素ρι和p2的總寬度相 同的寬度。如果偶爾需要’複數個像素可對應於一個鏡片區域L。除此之外， 鏡片區域L可對關於像素傾斜—預定角度，並且如果偶爾需要，所有的鏡 片區域L可關於像素階梯式地配置(尤其，一第n像素水平線的鏡片區域從 第(n+1)像素水平線位移一預定距離）。 、每個鏡片區域L界定為具有等於—間距p的寬度，並且具有相同間距 的複數個鏡片區域L在給定方向中週雛地重複(例如，在第 的水:方向）。此處，「間距p」意味著一單一鏡片區域L J平=表= Ο 解的是，鏡片區域L不具有物理凸鏡片形狀，但根據當液晶在電場的影響 下配向時導致光學路徑差，可獲得視覺鏡片效果。 曰 在+第4圖和第5圖中，鏡片區域L財央◦和邊緣E之間的距離等於 P/2。這表示從鏡片區域L的邊緣E到中央〇，_的電壓值施加到對稱的 第一電極101上。 一第-配向薄膜102和-第二配向薄膜2〇2分別形成在包括有第一電 極1〇1的第-基板1〇〇上以及第二電極201上。在此情況下為了允許電 驅動液晶鏡片1〇〇〇在沒有載入電壓時的原始狀態下當作一透明層第一配 向薄膜102具有與第-電極101的方向相同的摩擦方向，而第二配向薄膜 202具有與第一配向薄m〇2交叉的一摩擦方向，或一反平行摩擦方向。因 此’電驅動液晶鏡片1_可直接將影像從位於其下的顯示面板35〇穿過以 200925652 傳送給該觀察者。 上述鏡片區域L顯示如第4圖和第5圖中所表示的形狀，並以間距p 的間距水平地重複。 複數個第一電極101具有一條帶狀，沿第一基板100的交叉方向延伸(進 入圖式的方向）。每個第一電極1〇1都具有5哗到1〇μιη的寬度，而相鄰第 一電極101之間的距離在範圍5μιη到ι〇μπι中。例如，間距Ρ可變為各種 範圍在％μιη到1〇〇〇μπι中的數值，並依據前述第一電極1〇1的寬度和距離， 可在每一個鏡片區域的基礎上形成十個到一百個或更多的第一電極。 儘管沒有表示，依據本發明實施例的電驅動液晶鏡片1〇〇〇中，密封圖 案(圖中未示)形成於第一基板1〇〇和第二基板200的外週邊區域(對應於包 括顯示面板350的襯墊區域的非顯示區域），以支撐第一基板1〇〇和第二基 板200。第一基板1〇〇和第二基板2〇〇之間的液晶層3〇〇必須具有大約等於 15μιη或以上的足夠厚度，這是為了形成電驅動液晶鏡片的足夠相位。為了 穩定維持液晶層300的厚度，球狀間隔物或柱狀間隔物可進一步提供支撐 第一基板100和第二基板200之間的一液晶間隙。在此情況下，放置間隔 物的優點是不會使電驅動液晶鏡片的相位扭曲。 第4圖表示了依據本發明上述電驅動液晶鏡片的電位分佈。如第4圖 中所表不，液晶層300的厚度為2〇.〇〇〇卿，而液晶層3〇〇的液晶具有 介電常數異方性。 © 具體地，液晶層300的一液晶間_最低座標點Ο.ΟΟΟμπι可對應於第 -基板100上的第-配向薄膜102的表φ，以及最高座標點2〇 〇〇〇脾可對 應於第二^^板200上的第二配向薄膜2〇2的表面。作為第一電極，都具有 相同的寬度’在相同基板上配置並且施加從鏡片區域的邊緣到中央逐漸降 低的不同電壓，如第4圖中所表示，還產生—般溫和的垂直電場，並在相 鄰第-電極之間輕微產生水平電場。總之，可觀察到溫和的水平電場，其 在鏡月區域L(圖式的中央)的邊緣Ε強烈而在鏡片區域L的中央〇處微弱。 如第5圖令所表示’代表依據電場在不同位置上配向的液晶的光學路徑， 可意識到電驅動液晶鏡片的形狀與溫和抛物線鏡片類似，鏡片區域l 緣E代表最紐光學路徑而鏡片區域L的中央〇代表最長光學路徑。在此 況下，電驅動液晶鏡片包括在每-個鏡片輯基礎上的複數個精細分離電 200925652 極’以及施加祕個電極的不同電I，以實現—精細波形鏡片而不是一完 整平滑的抛物線鏡;ί，因此可完成與拋物線鏡片平面大致_的鏡片剖面。 在第4圖中’液晶層300的液晶間隙為2〇 〇〇〇μηι。提供前述的精細分 離第-1：極具有降低電驅動液晶鏡片凹陷的作用(鏡片的最高點）。這表示電 驅動液晶鏡片的液晶層300的厚度(液晶間隙)可減小。具體地，僅在一下基 板上的鏡片區域邊緣處形成電極桃寬度的情況中，魏晶層必須具有大 約50·000μπι或以上的液晶間隙(厚度），這是為了達到與第5圖中的模麵 相同的凹陷。然而’本發明可經由鏡片區域的溫和電場分佈來減少液晶層 的厚度。 另外，經由提供前述精細圖案化的第一電極101而在一個鏡片區域中 提供複數個示意圖的航下’可意識到本發明的電驅練晶鏡片較傳統的 電驅動液晶鏡片具有優勢。例如，在傳統的電驅動液晶鏡片中，鏡片區域 的中央由於增大關距導致下基板上沒有雜’並因為郷電場而使得液 晶的配向很難調節。脑，本發明的電驅動液晶鏡片可在給定位置上簡單 地調節電場強度》 第6圖為一剖面圖，表示第3圖的電驅動液晶鏡片的可替代配置；而 第7圖為一透視圖，表示第6圖的電驅動液晶鏡片。 如第6圖和第7圖中所表示，在可替代實施例中，複數個第一電極可 劃分成為複數個薄層。例如，當複數個第一電極在單一平面上圖案化時， 〇 獲取所想要的精確距離和所造成的圖案的寬度具有限制。為了解決這個問 題，第一電極可分為兩薄層。在此情況下，在兩薄層之中的上薄層所形成 的第一電極可位於下薄層上所形成的第一電極之間。 尤其’如第6圖和第7圖中所表示，依據本發明替代實施例的電驅動 液晶鏡片包括複數個在不同薄層上所形成的複數個第一電極4〇la和4〇比。 這個替代實施例適用於一鏡片區域間距需要大量第一電極的情況，以及很 難在具有所想要間隔距離的一單一薄層上配置第一電極的情況。為了實現 替代實施例，第一絕緣薄膜402或複數個絕緣薄膜可在第一基板4〇〇上形 成’以分別分配第一電極4〇la和401b在第一基板400和第一絕緣薄臈4〇2 上。此處，複數個第一電極4〇la和401b形成在第一基板4〇〇上和第一絕 緣薄膜402上，從而它們關於每個鏡片區域l的邊緣e水平地對稱。 11 200925652 儘管沒有描述，在圖式令，參考數字403代表一第一配向薄膜，參考 數字500代表一第二基板，並且參考數字501和5〇2分別代表一第二電極 和一第二配向薄膜。又，參考數字600代表一液晶層。這些組成元件具有 與上述第一實施例中相同的作用，所以將省略其描述。 參考如第6圖和第7圖中所表示的上述配置，與電驅動液晶鏡片的第 一基板400有關的第一電極401a和401b形成在兩薄層上，可更加緊密和 靠近地配置電極，結果鏡片的剖面較第5圖中所表示的剖面更加類似於一 拋物線鏡片。 以下，將描述用於將信號施加於電驅動液晶鏡片的相對應電極的方法。 第8圖為一平面圖，表示依據本發明包括在一立體影像顯示裝置中的 電驅動液晶鏡片的電壓施加。 如第8圖中所表示，依據本發明的電驅動液晶鏡片1〇〇〇，如參考第3 圖、第6圖和第7圖所描述，包括：作為顯示區域的一活性區域151，以及 用於將電壓信號施加於活性區域151中所配置的第一電極1〇1和第二電極 2〇1的概塾區域152。 每個襯墊區域152包括一電壓源，以將電壓信號從外置施加到電極。 電壓源包括一分佈電壓產生器160(參考第8圖），將分佈電壓提供到分離電 極，以及使分佈電壓產生器160和襯墊區域152彼此連接的鏈結161。此處， 電壓源將不同的電壓施加至複數個第一電極(第3圖中的1〇1，或第6圖和 〇 第7圖中的401a和401b)，並且，將一接地電壓施加到第二電極(第3圖中 的201或第6圖和第7圖中的501)。為了將不同的電壓施加到複數個第一 電極101或401a和401b’電壓源的分佈電壓產生器160包括最小和最大電 壓以其他不同電壓之間的電壓輸出端之間的電阻器，以及提供在相對應電 壓輸出端的緩衝器。在此情況下，電阻R1、…Rn_l的數值，用於在相對應 電壓輸出終端之間輸出最小和最大電壓以及其他不同電壓，可依據分佈電 壓的數值來調節。施加於各個第一電極101或401a和401b上的電壓逐漸 從鏡片區域L的邊緣E到中央Ο增加。這些電壓還可依據電阻的數值來調 節。 此處’每個第一電極101、401a或401b的任意端成為與襯墊區域接觸 的金屬線，以將所有η個電壓信號中的任意一個從第一電壓Vmin施加至第 12 200925652 η電壓Vmax。 第9圖為一平面圖’表示依據本發明電驅動液晶鏡片的信號線和電極 之間的連接關係。 在第9圖中’第一電極401a和401b配置在如第6圖和第7圖中所表 示的兩薄層中’並且2n-l條金屬線410形成在活性區域151之上和之下的 每個襯墊區域152中。更具體地’關於在鏡片區域l的邊緣E(圖式的中央) 以及鏡片區域L的中央0(圖式的左邊)之間總共η條金屬線410，範圍在第 一電壓Vmin到第η電壓Vmax之間的電壓從最下面的金屬線41〇開始施加 直到第η條金屬線410。又’關於鏡片區域L的中央〇(圖式的右邊)和鏡片 區域L的邊緣Ε(圖式的中央)之間總共η條金屬線410，範圍在第一電壓 © Vmin到第η電壓Vmax之間的電壓依次從最上面的金屬線開始施加。在此 情況下’以鏡片區域L的邊緣E為基礎，更具體地，以對應的鏡片區域l 的邊緣E的第一電極401a或401b以及與第一電極4〇la或401b接觸的金 屬線410，對稱電壓信號從第n電壓Vmax降低到第一電壓Vmin，施加於 上下金屬線410。各個第一電極401a和401b依次與金屬線410接觸，從而 電壓從鏡片區域L的邊緣E到中央〇逐漸降低，施加於第一電極4〇ι&和 401b。在此情況下，第一電極4〇la和401b以及金屬線410經由在其間的 一鈍化層（圖中未示)上形成的接觸孔而彼此接觸。 此處，複數個第一電極401a和401b配置在鏡片區域L之中，具有相 〇 同的寬度和距離，並形成在第一基板400上的不同薄層中。苐6圖和第7 圖表示了第一電極401a和401b形成在第一基板400的表面上和在絕緣薄 膜402上的狀態。 在其他與所表示的鏡片區域完全相同的重複鏡片區域中，各個第一電 極401a和401b與所表示的金屬線41〇以相同方式接觸。特別是，關於單 一金屬線410，第一電極401a和4〇lb具有與第一基板4〇〇上所界定的鏡片 區域數量相同的接觸數量。 關於第二基板500的整個表面上所形成的第二電極5〇1，可與其下所形 成的，—電極401a和401b的其中之一接觸，以施加最低電壓Vmin，因此 接收最低電壓Vmin，或可接收軸與—獨立電獅連接的—連接器的電壓 Vmin ° 13 200925652 第ίο圖為一平面圖，表示依據本發明電驅動液晶鏡片的信號線和電極 之間另外一種連接關係的實施例。 在第10圖平面圖中所表示的電驅動液晶鏡片的另一個實施例中，替代 第9圖中所表示使用對稱的上和下襯墊區域，僅在活性區域之上提供包括η 條金屬線420的單一襯墊區域，以最小化形成位置以及金屬線410的接觸， 並因此增加了活性區域。在此情況下，來自第一電壓Vmin到第η電壓Vmax 的總共η個電壓信號分別施加於η條金屬線420，並且在單一鏡片區域(與 圖式中央對應的鏡片區域邊緣以及與圖式左邊或右邊對應的鏡片區域中央) 的相對側之間提供總共(2η-1)個第一電極401a和401b。除了金屬線420上 施加第n電壓Vmax，每個剩餘的金屬線420都施加來自第一電壓Vmin至 ® 第n-1電壓Vmax_l的電壓信號’具有與相對應第一電極401a和401b的兩 個水平對稱接觸。 上述配置除了單一襯墊區域之外’都與上述第9圖中的配置等同，因 此將省略相同配置的說明。 可選擇地，考慮到第一電極401a和401b的線路電阻，金屬線420可 額外地形成於活性區域之下以及活性區域之上，以達到一垂直對稱形狀。 對稱地說明’可在活性區域之下的襯墊區域的第一電極4〇la和4〇lb以及 金屬線420之間提供下接觸。 以下，將描述上述襯墊區域中第一電極和金屬線之間形成接觸的方法。 Q 第11A圖至第11E圖為製程平面圖，表示依據本發明第一實施例電驅

動液μ鏡片中形成電極和金屬線的方法。第12A圖至第12D圖為沿第11A 圖的線Ι-Γ的連續製程剖面圖。第13A圖和第13B圖為沿第11E圖中的線 Π-Π’的連續製程剖面圖。 為了形成依據本發明第一實施例的電極和信號線，首先，如第11A圖 和第12A圖中所表示，在第一基板400上沉積金屬之後，選擇性地去除沉 積金屬’從而形成金屬線410。此處’金屬線41〇呈現線的形式，而且每條 金屬線4io的-端(圖摘左邊)經由—撓性印刷電路Fpc (flex疏printed circuit)(圖中未示)或連接器連接一外部電壓源(圖中未示）。金屬線可靠 近其末端彎曲’細金雜㈣曲部分在平行於原鱗分的上或下邊 緣的金屬線410的原始部分之上和之下延伸。 200925652 =線於接絲自外部電親的龍信號，以及 第一基板棚上界定的—個鏡片區域中所形成的第—電極數量 有關，如’在第9圖的配置中，如果在鏡片區域中形成W個第一= 量 2形成2η_1條金屬線410。最小電壓(第一電壓乂㈣施加於對應鏡片 Ιίΐΐ屬線，並且最大锁第η電壓vmax)施加於對麟區域邊緣 最小電_最大電壓之間的不同電壓施加於 =鏡片£域的邊緣和中央之間電極的剩餘金屬線。此處， ΐ的rir相同電壓施加於對應於區域的邊緣的金舰之上和之 下的對稱金屬線(施加最大電壓vmax)。 ❹ ❹ ，如第UB圖和第12B圖所表示，一第一絕緣薄膜411形成在包 =線物㈣-基請的軸蚊h第-爾频 也去以形成包括接觸第-薄層的第一電極的第一接觸孔他。 …、後’如第11C圖和第12C圖所表示，第一接觸孔4i 上的一透明電極。當選擇性地去除沉積的透明= ί船m極她形成與金屬線41°交叉。第一電極_經由第-所形成的第H10接觸。金屬線410的數量等於在每個鏡片區域中 Γΐ:!: Γ 410a的數量。圖式說明了單-鏡片區域中的 二=!::401讀金屬線410接觸。可意識到，甚至其他的鏡片 有如圖所表示的金屬線物和第一電極购之間的接觸。 括第二層=:圖和第i2D圖所表示’一第二絕緣薄臈412形成在包 ?她的第一絕緣薄膜411的整個表面上。然後，如 以形成不’―絕緣薄膜412和第—絕緣薄膜411選擇性地去除， 形成第—接觸孔412以形成第二接觸孔412 並用於將金屬線410曝露在外。 个興弟接觸孔重叠’ 積在ιιε圖和第ΐ3Β圖中所表示，第二接觸孔4i2a埋入作為沉 擇性地:r :膜二2的整個表面上的-透明電極。當沉積的透^輸選 i猫第二溥的第—電極働形成與金屬線物交叉，而經由第 一接觸孔412a與金屬線41〇接觸。 η條^^ Γ表示了崎金屬線 ’甚至當複數個金屬線，如形成 ”屬或〜1條金屬線，可利用與圖中所示相同的方式來完成接觸。 15 200925652 假設提供複數個金屬線41G，則第_薄層的第—電極她和 一f：極401b交替與金屬線41〇接觸。 /导增的第 上述依據本個第-實施觸電極和金屬線的形㈣要總共5個 罩，用於形成金屬線、形成第—接觸孔、形成第—薄層的第 第二接觸孔:以及形成第二薄層的第—電極。細，每個光罩的使用= 包括用於感光層圖案化的曝光和顯影程序，並且各個光罩之間的校準難 度。因此，增加的光罩數量導致產率的降低4 了·· 少光罩數量。 而戈*万刀减 線 以下’將描述依據第二實施例利用減少的數量的光罩在電極和 之間形成接觸的方法。

第14A圖至第14D圖為製程剖面圖，表示依據本發明第二實施例電驅 紐晶鏡片用於形成電極和金屬線的方法。第15A圖至第15D圖為沿第Μ 圖的線iiwir的連績製程剖面圖。帛16A圖和帛16B圖為沿第i4c圖的線 IV-IV’的連續製程剖面圖。 在圖式中’在第-基板上的襯塾區士或中，僅一特定的襯塾區域位於第 一基板的上邊或下邊，其中形成電極和金屬線之間的接觸，如圖所示。 為了形成依據本發明第二實施例的電極和信號線，首先，如第14A圖 和第15A圖所表示，在第一基板4〇〇上沉積金屬之後，選擇性地去除沉積 的金屬，以形成金屬線430。此處，金屬線430呈現線的形式，並互相分開 一恆定的距離。儘管沒有顯示，可參考第11A圖，在整個第一基板4〇〇中， 每條金屬線的一端(圖式的左側)與外部電壓源(圖中未示)經由一 Fpc (圖中 未示)或連接器來連接。金屬線410靠近一末端處彎曲，從而彎曲的部分在 平行於原始部分的上或下邊緣的金屬線41〇的原始部分之上和之下延伸。 金屬線430適用於接收來自外部電壓源的電壓信號，以及金屬線43〇 的數量與在第一基板400上界定的一個鏡片區域令所形成的第一電極數量 有關。例如，在第9圖的配置中，如果在鏡片區域中形成總共2η_ι個第一 電極’則形成2n-l條金屬線410。最小電麼(第一電壓Vmin)施加於對應於 鏡片區域的中央的金屬線，並且最大電壓(第η電壓Vmax)施加於對應於鏡 片區域的邊緣的金屬線。除此之外’範圍從最小電壓到最大電壓之間的不 同電壓施加於對應於鏡片區域邊緣和中央之間電極的金屬線。此處，在範 16 200925652 圍Vmin至Vmax-l的相同電壓施加於對應於邊緣的金屬線之上和之下的 稱金屬線(施加最大電屋Vmax)。 然後，如第14B圖和第15B圖所表示，在包括有金屬線430的第—義 板400的整個表面之上形成一第一絕緣薄膜431。 ^ 然後，第一薄層的第一電極4〇la形成在第一絕緣薄膜431上，從 金屬線430交叉。 與 然後，如第14C圖、第15C圖和第16A圖中所表示，在包括第一電極 401a的第一絕緣薄臈431的整個表面上形成一第二絕緣薄膜432之後， 擇性地去除第二絕緣薄膜432,形成曝露第一薄層的其令一些相對應第一

極401a的第-接觸孔概。㈤時，第二絕緣薄膜432和第一絕緣薄膜切 選擇性地去除，形成曝露各個金屬線43〇想要的部分的第二接觸孔幻孔 第三接觸孔432c。 其次’如第14D圖、第15D圖和第16B圖所表示，第一至第三接觸孔 432a、432b和432c埋入作為在第二絕緣薄膜432的整個表面之上沉積 明電極。當選擇性地去除沉積透明電極時，第二薄層的第1極娜 在第-薄層的第-電極4Gla之間，從而與金麟43()交叉而與經由第三 觸孔43；2c曝露的-些金屬線430接觸。同時，—透明電極圖案435在第— 接觸孔432a上穿過軸，從轉金舰交叉而經由第二接觸孔4 曝露的一些金屬線430接觸。 此處’第二接觸孔432b和第一接觸孔伽經由透明電極圖案Μ 此連接，並且第三接觸孔432c與第二薄層的第一電極概連接。總之， 金屬線430、透明電極圖案435和第一薄層的第一 她互相連接，允 =^施加於第-薄層的第一電極衡。又，金屬線43〇連接第二薄層 第-電極，藉此將信號施加到第二薄層的第—電極働。 =-實施觸上述綠需要四個光罩’麟形成金屬線、形成第—薄 j第-電極、形成複數個接觸孔、以及形成第二薄層的第—電極 麟轉™。這 A s Ϊ7式中表示四條金屬線43G，即使形成複數個金屬線43Q，如U條 金屬線或加條金屬線，則可如圖中所示的_方式完成接觸的= 17 200925652 成。假設提供複數個金屬線430，第一薄層的第一電極4〇la和第二薄層的 第一電極401b交替與金屬線430接觸。 第17圖為一平面圖，表示依據本發明第三實施例的電驅動液晶鏡片。 如第17圖中所表示，考慮到第一電極或金屬線的長度越長，線路電阻 就越大的事實，所以依據本發明第三實施例的電驅動液晶鏡片為防止遠離 信號施加位置的一位置接收到不正確電壓而導致可靠性的惡化。 為此，在第二實施例中，一第一基板8〇〇劃分成為複數個區間a、b、 C和D，並且每個區間A、B、c和D分別提供有第一電極81l、8i2、8i3 和814 ’並且還k供有金屬線831、832、833和834，分別與第一電極811、 812、813 和 814 接觸。 ' ® 在上述配置中，假設η個電壓施加於金屬線83卜832、833和834，如 果施加於姆舰間Α、Β、c和D其上的電壓具有相_數量和範圍，則 預料從外部電壓源所產生的n個電壓可分佈並施加於相對應區間的金屬線 ^卜们2、833和834。如果偶爾需要，可以每個區間為基礎來施加不同數 量和範圍的電壓，如此在每個區間的基礎上致能選擇性驅動。 在第17圖中，例如，關於第一區間a，假設一個鏡片區域具有寬度ρ， 對稱電壓以鏡片區域的中央為基礎而施加於鏡片區域。具體來說，最小電 壓施加於鏡片區域的中央，而最大電壓施加於鏡片區域的邊緣。 a此處’一第二基板(圖中未示)與第一基板800相對，如第7圖中所表示， ❹ k供#電極作為在第二基板的整個表面之上所形成的_公共電極。 除此之外，依據第二實施例的電驅動液晶鏡片經配置，以在精細分離 電=形式的第-電極811、812、813和814以及第二電極(圖中未示)之間產 生垂直電場’導致用於創建一電驅動液晶鏡片的液晶之有效折射係數的 差額。-電摩應用方法採用上述方法，除了以每個區間為基礎的電壓分佈 和區分之外。 下基板知:供有透明銦錫氧化物(lndium Tjn IT〇)電極，並且上 $板提供有穿透其表面的—單—透明ITC)電極。如果下基板的ιτ〇電極形 、為如圖所示的多分離電極，並且不同的電塵施加於電極以產生上基板和 :基板之㈣-垂直電場，卿賴域經歷麟鏡#職晶有效折射係數 的變化。 18 200925652 依據本發明第三實施例的電驅動液晶鏡片設計中所考慮到的事實是， 假設長第一電極延伸通過第一基板的一給定方向而不是區間劃分，如果一 些第一電極包括傳導殘餘物，則此殘餘物採用線路的形式，並因此易受損。 又，隨著從電壓施加位置的距離不斷增加，電極或金屬線的線路電阻導致 電壓下降。採用以每個區間為基礎的上述劃分配置可解決金屬線或第一電 極的延伸路梭。又，即使一些第一電極顯示路徑，但剩餘部分可正常驅動， 而將缺陷的影響最小化。

另一個優點是減少與劃分區間數量成正比的一單一金屬線的接觸數 量。例如，如果如圖所示存在四個劃分區間，則單一金屬線接觸數量可減 少到1/4。因此，可防止接觸形成過程中電阻的增加或電極之間的短路。尤 其，關於大面積電驅動液晶鏡片，上述第三實施例可達到更加一致的線路 電阻以及穩定的電壓施加。 、 在第17圖中 广' 一叫·，可配置一…、色矩陣層（圖中未示）’以至於在一區域中無 法視覺感知’此區域是劃分區間入和B與區間c和D的水平點線的附近 又，在對應相鄰區間的邊界，第一電極811、812、813和814以一距離配 置而適於防止電極間的短路。或者’第一電極8U、812、813和814可非 典型地配置而非圖式所示的線形，從而無法視覺感知。例如，關於相鄰的 區間A和D，區間A中的一些第一電極811較長而其他較短，然而區間d 的f 1極814具有相反配置，因此區間八和D的第1極8ιι和814具 有交替配置，而防止了感知線形非鏡片區間。 八 —上述第二和第三實關可—同朗於液晶顯示裝置。例如，可準備如 =三實施例中所描述的具分關的H板並且彻如第二實 中所描述的四個光罩來形成鱗舰縣基礎賴分的第_電極。 顯-3 發明的電驅動顯示裝置可包括用於發出二維影像信號的 =不面板，以及上述的電驅動液晶鏡片，如以上各種實施例所描述，用2 ===㈣板發賴二_像錢或驗將二_縣_換成為 在電驅動顯示裝置的驅動方法中，當想要允許電驅動液晶鏡片發 電壓 第—和第二電極可浮動或在第—和第二電極上施加一 ϊΐ 恩0V。另-方面’當想要顯示三維影像信號時，在第一電極施加一正電 19 200925652 雜‘—接罐，從嫩帛綱喃向電驅動 曰曰A Μ "域°因此’可發出自顯示面板轉換後的三轉像信號。 實施例ί不二:具體化為各種形式而不脫離其特點，所以可理解為上述 J為本二=2所顧的任意㈣，除非糾·，但寧願廣泛地解 i發明内容做出任何修飾或變更。是以，凡有在相同之發明精神下== 發明:做之任何轉或敎，皆鋪包括在本發_圖賴之範蜂。 接H alii述顯而易見的是，依據本發’電骑液晶鏡片以及使用此 鏡片的立體;^像顯示裝置具有以下的作用。 ❹ 歸據本發明’第―電極可配置在複數個薄層之中。在此情況下， 過利用接if ~~電極和金屬線之間形成接觸’最上層的第1極透 ㈣垃動^連接到接觸孔的—想要圖案與金屬線接觸。如此具有減少 形成接觸孔所需光罩數量的效果。例如， 需要四個光罩簡於形成金屬線 / 、、 時’ 接觸孔以及财成第4層的第—電極、形成複數個 排除了對康」Η、電極，達成了最小的光罩使用數量並因此 排除1„先和顯影程序。如此導致產率的增進並減料種成本。 /、二人，本發明設計上考慮到的事 ❹ 基板的給定方向而不是區間劃分此tif:;電極延伸穿過第一 殘餘物採用線路的形式，並因此容 括傳導殘餘物’此 離不斷增加，電極或金屬線的線广二 通者電壓施加位置的距 化。-第電極顯不路徑’但剩餘部分可正常驅動，而將缺陷的影響最小 觸數=:=圖區間數量成正比的-單-織^ 極的接觸數量可減少到ϋΐΓίζΓ分區間’則單—金屬線和第一電 電極之間驗路。尤其，_ ^止細减__電_增加或 ^5,» f 、 、大面積電驅動液晶鏡片，上述第=實施例可 達到更加-致的線路電陳及穩定的電壓施加。 ㈣-實施例了 200925652 【圖式簡單說明】 所附圖式其中包括提供關於本發明實施例的進一步理解並且結合與構 成本說明書的一部份，說明本發明的實施例並且描述一同提供對於本發明 實施例之原理的解釋。圖式中： 第1圖為一透視圖，表示傳統的柱狀透鏡式立體液晶顯示裝置； 第2圖為第1圖的剖面圖； 第3圖為一剖面圖，表示依據本發明包括一電驅動液晶鏡片的立體影像顯 示裝置； 第4圖為一模擬圖，表示視第3圖的電驅動液晶鏡片之距離而定的電位分 佈和液晶間隙； β 第5圖為一示意圖，係比較第4圖的電驅動液晶鏡片與一抛物線鏡片； 第6圖為一剖面圖，表示第3圖的電驅動液晶鏡片的可替代配置； 第7圖為一透視圖，表示第6圖的電驅動液晶鏡片； 第8圖為一平面圖，表示依據本發明包括在一立體影像顯示裝置中的電驅 動液晶鏡片的電壓施加； 第9圖為一平面圖，表示依據本發明電驅動液晶鏡片的信號線和電極之間 的連接關係； 第10圖為一平面圖，表示依據本發明電驅動液晶鏡片的信號線和電極之間 另外一種連接關係的實施例； 〇 第11Α圖至第11Ε圖為製程平面圖，表示依據本發明第一實施例電驅動液 晶鏡片中形成電極和金屬線的方法； 第12Α圖至第12D圖為沿第11Α圖的線Ι-Γ的連續製程剖面圖； 第13A圖和第13B圖為沿第11E圖中的線π_π，的連續製程剖面圖； 第14A圖至第i4D圖為製程剖面圖，表示依據本發明第二實施例電驅動液 晶鏡片用於形成電極和金屬線的方法； 第15A圖至第i5D圖為沿第14c圖的線ΙΙΙ-ΙΙΓ的連續製程剖面圖； 第16A圖和第l6B圖為沿第14c圖的線IV-IV，的連續製程剖面圖；以及 第17圖為—平面圖，表示依據本發明第三實施例的電驅動液晶鏡片。 【主要元件符號說明】 21 200925652

10 液晶面板 10a 上基板 10b 下基板 10c 填充液晶 11 第一偏光鏡 12 第二偏光鏡 20 背光單元 30 柱狀透鏡板 100 第一基板 101 第一電極 102 第一配向薄膜 151 活性區域 152 襯塾區域 160 分佈電壓產生器 161 鍵結 200 第二基板 201 第二電極 202 第二配向薄膜 300 液晶層 350 顯示面板 400 第一基板 401a 第一電極 401b 第一電極 402 第一絕緣薄膜 403 第一配向薄膜 410 金屬線 411 第一絕緣薄膜 411a 第一接觸孔 412 第二絕緣薄膜 412a 第二接觸孔 200925652

420 金屬線 430 金屬線 431 第一絕緣薄膜 432 第二絕緣薄膜 432a 第一接觸孔 432b 第二接觸孔 432c 第三接觸孔 435 透明電極圖案 500 第二基板 501 第二電極 502 第二配向薄膜 600 液晶層 700 光源 800 第一基板 811 第一電極 812 第一電極 813 第一電極 814 第一電極 831 金屬線 832 金屬線 833 金屬線 834 金屬線 1000 電驅動液晶鏡片 E 邊緣 IM1 第一影像 M2 第二影像 L 鏡片區域 0 中央 PI 第一影像像素 P2 第二影像像素 200925652 vi V2 第一觀察區域 第二觀察區域

Claims (1)

1. 200925652 七、申請專利範園： 1. 一種電驅動液晶鏡片，包括： 一第-基板和-第二基板，彼此相對配置，並且每個_界定了複數個 鏡片區域，以對應於另一個基板的鏡片區域； 複數個金屬線，形成於該第一基板的一側上； 一第一絕緣薄膜，形成於包括該等金屬線的該第一基板上； 複數個第-電極’形成於該等相對應鏡片區域中的該第—絕緣薄膜上， 以與該等金屬線交又； 一第二絕緣薄膜，形成於該等第一電極上； e 複t 極，形成於包域等第—電極賴第二絕緣_上關於該 等相對應鏡>{區域與該等第_電極交替的位置處； 一t接觸結構:在該等第—電極和該等金屬線之間，利用與該等第二 電極位於相同薄層的一透明電極圖案； -第一接觸結構，在該等第二電極和該等金屬線之間； 一公共電極’形成於該第二基板的—整個表面之上；以及 -液晶層’填充在該第—基板和該第二基板之間。 2. 2帽專纖圍第丨顧述的電驅錄晶制，其找第—接觸結構 複數個第一接觸孔，透過在兮笙 〇 薄膜所形成;過在料第—電極之上選擇性地去_第二絕緣 複接=孔’透過在該等金屬線之上選擇性地去除該第二絕緣薄 膜和該第-絕緣薄膜所形成；以及 該==等Γ1 第—接觸孔和該等第二接觸孔之上穿過所形 3第孔和鱗第二接觸孔。 ^括複的電'鶴液晶鏡片，其帽第二接觸結構 擇性地去除該第二絕緣薄等金屬線和該等第二電極的交叉處選 第3項所述的電驅動液晶鏡片，其中該等第二電極形 成以埋入3亥等第三接觸孔中。 依據申4摘關第i項所述的電鶴液晶鏡#，其巾該第—基板劃分 25 200925652 成為複數個區間’每個區間包括複數個鏡片區域。 6.依據中請專利範圍第5項所述的電驅動液晶鏡片，其中經由該第一 結構和該第二接觸結構而連接至該等第_電極和鱗第二電極的複數個 信號線’係以每個區間的基礎而劃分。 7· —種電驅動液晶鏡片，包括： -第-基板，界定「n」個（「n」為一自然數)劃分區間’每個區間包括 複數個鏡片區域； 複數個金屬線，在每個區間的基礎上，形成於該第一基板的一邊緣上； 複數個第-電極’形成於該第-基板上關於該等「n」個相互等間距之區 間的每個鏡片區域； ^ 一第二基板，與該第一基板相對； 一第一電極，形成於該第二基板的一整個表面之上，·以及 一液晶層’填充在該第一基板和該第二基板之間。 8. 依據申請專利範圍第7項所述的電驅動液晶鏡片，其中鱗第一電極係 形成於彼此不同位置的複數個薄層上，以對應於該等個別鏡片區域。 9. 一種立體影像顯示裝置，包括： 一顯示面板，以發射出複數個二維影像信號；以及 一電驅動液晶鏡片，將來自該顯示面板的該等二維影像信號直接發射出 去，或將該等二維影像信號轉換成為複數個三維影像信號，從而發射 〇 該等三維影像信號， 其中該等電驅動液晶鏡片包括：一第一基板，界定n個劃分區間，每個 區間包括複數個鏡片區域；複數個金屬線，在每個區間的基礎上形成 於該第一基板的一邊緣上；複數個第一電極，形成於該第一基板上關 於該等η個互相等間距之區間的每個鏡片區域；一第二基板，與該第 一基板相對；一第二電極，形成於該第二基板的整個表面上；以及一 液晶層’填充在該第一基板和該第二基板之間。 26