TW201321873A - 裸眼式立體顯示器 - Google Patents

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TW201321873A
TW201321873A TW100143988A TW100143988A TW201321873A TW 201321873 A TW201321873 A TW 201321873A TW 100143988 A TW100143988 A TW 100143988A TW 100143988 A TW100143988 A TW 100143988A TW 201321873 A TW201321873 A TW 201321873A
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Hsiao-Chung Cheng
Chun-Hsien Yeh
Jen-Chieh Chen
Chen-Lun Chiu
Chung-Ming Shen
Chien-Feng Chiu
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Au Optronics Corp
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    • G02F1/13452—Conductors connecting driver circuitry and terminals of panels

Abstract

一種裸眼式立體顯示器，其包括顯示面板、偏振切換面板以及透鏡陣列，其中顯示面板提供具有第一偏振態之影像，而偏振切換面板與透鏡陣列配置於影像之傳遞路徑上，且偏振切換面板位於透鏡陣列與顯示面板之間。偏振切換面板具有至少一修補線，以降低偏振切換面板的報廢機率。

Description

裸眼式立體顯示器
本申請案是有關於一種立體顯示面板，且特別是有關於一種裸眼式(naked eyes type or namely auto-stereoscopic)立體顯示面板。
近年來，隨著顯示技術的不斷進步，觀賞者對於顯示器之顯示品質(如影像解析度、色彩飽和度等)的要求也越來越高。然而，除了高影像解析度以及高色彩飽和度之外，對於觀賞者而言，顯示器是否能夠顯示立體影像已逐漸成為購買上的考量因素之一。
在目前的立體影像顯示技術而言，立體顯示技術可大致分成觀察者需戴特殊設計眼鏡觀看之戴眼鏡式(stereoscopic)以及直接裸眼觀看之裸眼式(naked eyes type or namely auto-stereoscopic)，其中戴眼鏡式立體顯示技術已經發展成熟，並廣泛用到如軍事模擬或大型娛樂等某些特殊用途上，但戴眼鏡式立體顯示技術因其方便性與舒適性不佳，使得此類技術不易普及。因此，裸眼式立體顯示技術已逐漸發展並且成為新潮流。
一般裸眼式立體顯示技術需在顯示面板上設置一偏振切換面板以及一柱面透鏡陣列，以使顯示面板所顯示的影像能夠被區分為左眼影像與右眼影像。由於裸眼式立體顯示器主要是由顯示面板、偏振切換面板以及柱面透鏡陣列所構成，故影響裸眼式立體顯示器的製造良率之因素有很多，如顯示面板的良率、偏振切換面板的良率、柱面透鏡陣列的良率等。
承上述，如何提升裸眼式立體顯示器的製造良率，進而降低製造成本，實為目前亟待解決的技術問題之一。
本申請案提供一種裸眼式立體顯示器，其偏振切換面板具有修補線之設計，故具備較佳的信賴性(reliability)。
本申請案提供一種裸眼式立體顯示器，其包括一顯示面板、一偏振切換面板以及一透鏡陣列。顯示面板提供具有第一偏振態之影像。偏振切換面板配置於影像之傳遞路徑上。偏振切換面板包括一第一基板、一第二基板以及一液晶層。第一基板具有一第一導電圖案、一覆蓋第一導電圖案之第一介電層、一位於第一介電層上之第二導電圖案、一第一驅動器以及一第二驅動器，其中第一導電圖案包括多條與第一驅動器連接之第一扇出導線、多條與第二驅動器連接之第二扇出導線、一第一部分、多個位於第一扇出導線之間的第二部分，第二導電圖案包括多個與第一扇出導線連接之第一電極以及多個與第一扇出導線交錯之第三部分，而第一部分與第一電極交錯，且第一部分、第二部分與第三部分構成一第一修補線。第二基板具有多個第二電極，且第二扇出導線電性連接於第二電極與第二驅動器之間。液晶層配置於第一基板與第二基板之間。透鏡陣列配置於影像之傳遞路徑上，且偏振切換面板位於透鏡陣列與顯示面板之間。
在本申請案之一實施例中，前述之顯示面板包括一液晶顯示面板，而第一偏振態為一線性偏振。
在本申請案之一實施例中，當偏振切換面板被禁能(disabled)時，通過偏振切換面板之影像係由第一偏振態切換為第二偏振態，且第一偏振態異於第二偏振態，當偏振切換面板被啟動(enabled)時，通過偏振切換面板之影像維持第一偏振態。
在本申請案之一實施例中，前述之第一基板可進一步包括一第一配向膜，而第二基板可進一步包括一第二配向膜，其中第一配向膜的配向方向實質上平行於線性偏振之偏振方向，而第二配向膜的配向方向實質上垂直於第一配向膜的配向方向。
在本申請案之一實施例中，前述之第一導電圖案例如為金屬圖案，而第二導電圖案例如為透明導電圖案。
在本申請案之一實施例中，前述之偏振切換面板更包括一框膠以及多個導電體。框膠配置於第一基板與第二基板之間，而導電體配置於框膠內，其中第二電極透過導電體與第二扇出線路電性連接。
在本申請案之一實施例中，前述之第二基板可進一步包括一第四部分，此第四部分與該些第二電極交錯，而第一導電圖案更包括一透過其中一個導電體與第四部分連接的第五部分、多個位於第二扇出導線之間的第六部分，第二導電圖案更包括多個與第二扇出導線交錯之第七部分，且第四部分、第五部分、第六部分與第七部分構成一第二修補線。
在本申請案之一實施例中，前述之透鏡陣列包括多個彼此平行排列之透鏡部以及一介電層，其中各透鏡部具有雙折射性(birefringence)，而介電層覆蓋透鏡部，且介電層之折射率與各透鏡部的長軸折射率(ne)或短軸折射率(no)相同。
由於本申請案於偏振切換面板上設計了修補線，因此可以大幅降低裸眼式立體顯示器中偏振切換面板的報廢機率，進而大幅提昇裸眼式立體顯示器的良率。
為讓本申請案之上述和其他目的、特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉較佳實施例，並配合所附圖式，作詳細說明如下。
圖1A為本發明一實施例之裸眼式立體顯示器的示意圖，圖1B與圖1C為裸眼式立體顯示器顯示二維影像與立體影像時之示意圖，圖2為本發明一實施例之裸眼式立體顯示器的上視示意圖，而圖3A至圖3C分別為圖2中沿著A-A’、B-B’、C-C’剖面線之剖面示意圖。請參照圖1A至圖1C、圖2與圖3A，本實施例之裸眼式立體顯示器100包括一顯示面板110、一偏振切換面板120以及一透鏡陣列130。顯示面板110提供具有第一偏振態PL1之影像IM。偏振切換面板120配置於影像IM之傳遞路徑上，當偏振切換面板120未被制能或被禁能(disabled)時，通過偏振切換面板120之影像IM係由第一偏振態PL1切換為第二偏振態PL2(繪示於圖1B)，且第一偏振態PL1異於第二偏振態PL2，當偏振切換面板120被啟動或制能(enabled)時，通過偏振切換面板120之影像IM維持第一偏振態PL1。前述之第一偏振態PL1與第二偏振態PL2例如皆為線性偏振，且第一偏振態PL1與第二偏振態PL2在偏振方向上有所不同。在本實施例中，第一偏振態PL1與第二偏振態PL2例如為相互正交的二線性偏振。
在本實施例中，顯示面板110包括一對基板(未繪示)以及一位於該對基板之間的顯示介質層(未繪示)。在本實施例中，顯示面板110例如為液晶顯示面板。以液晶顯示面板為例，其顯示介質層為液晶材料。在其他實施例中，顯示面板亦可以是其他具有偏光片(例如：外偏光片、內偏光片)之平面顯示器(如顯示介質層為有機發光材料之有機電激發光顯示面板、顯示介質層為無機發光材料之電漿顯示面板、顯示介質層為無機發光材料之場發射顯示面板等、顯示介質層為電泳材料之電泳顯示面板、或者是顯示介質層為電潤濕材料之電潤濕顯示面板等)，以提供第一偏振態PL1之影像IM。再者，也為了能夠修補顯示面板110之缺陷(defect)，較佳地，於該對基板之其中一個基板上，通常是在電晶體陣列基板(transistor matrix substrate)上，存在有修補線(rescue line)。
請參照圖1B與圖1C，本實施例之透鏡陣列130包括多個彼此平行排列之透鏡部L以及一介電層M，其中各透鏡部L具有雙折射性(birefringence)，而介電層M覆蓋透鏡部L，且介電層M之折射率(n)與各透鏡部L的長軸折射率(no)或短軸折射率(ne)相同。舉例而言，透鏡部L之材質例如為具有雙折射性(Δn=ne-no)之液晶材料，即雙折射性(Δn)不等於0。也就是說，雙折射性(Δn)可大於0或小於0皆適用。在本實施例中，透鏡部L之光學表面例如為具有適當曲率之凹曲面或凸曲面，但不限於此。
舉例而言，介電層M之折射率(n)係與透鏡部L之長軸折射率(no)相同，其中第一偏振態PL1的偏振方向例如係平行於短軸的延伸方向，而第二偏振態PL2的偏振方向例如係平行於常軸的延伸方向。
如圖1B所示，當偏振切換面板120未被致能(或稱為被禁能)時，通過偏振切換面板120之影像IM係由第一偏振態PL1切換為第二偏振態PL2，而對於第二偏振態PL2的影像IM而言，透鏡部L之折射率等效於短軸折射率(no)，且對於第二偏振態PL2的影像IM而言，介電層M與透鏡部L的具備相同的折射率(折射率皆為no)。此時，透鏡陣列130不具有使影像立體化之作用，而裸眼式立體顯示器100可以提供二維影像。如圖1C所示，當偏振切換面板120被啟動(或稱為致能)時，通過偏振切換面板120之影像IM仍具有第一偏振態PL1，而對於第一偏振態PL1的影像IM而言，透鏡部L之折射率等效於長軸折射率(ne)，且對於第一偏振態PL1的影像IM而言，介電層M與透鏡部L的分別具備不同的折射率(意即，介電層M之折射率為no，而透鏡部L之折射率為ne)。此時，透鏡陣列130具有使影像立體化之作用，而裸眼式立體顯示器100可以提供立體影像。
如圖2、圖3A至圖3C所示，本實施例之偏振切換面板120包括一第一基板122、一第二基板124以及一液晶層126。第一基板122具有一第一導電圖案P1(例如為金屬圖案)、一覆蓋第一導電圖案P1之第一介電層D1、一位於第一介電層D1上之第二導電圖案P2(例如為透明導電圖案)、一第一驅動器DR1以及一第二驅動器DR2，其中第一導電圖案P1包括多條與第一驅動器DR1連接之第一扇出導線F1、多條與第二驅動器DR2連接之第二扇出導線F2、一第一部分122a、多個位於第一扇出導線F1之間的第二部分122b，第二導電圖案P2包括多個與第一扇出導線F1連接之第一電極E1以及多個與第一扇出導線F1交錯之第三部分122c，而第一部分122a與第一電極E1交錯，且第一部分122a、第二部分122b與第三部分122c構成一第一修補線R1。第二基板124具有多個第二電極E2，且第二扇出導線F2電性連接於第二電極E2與第二驅動器DR2之間。此外，液晶層126配置於第一基板122與第二基板124之間，而透鏡130陣列配置於影像IM之傳遞路徑上，且偏振切換面板120位於透鏡陣列130與顯示面板110之間。在本實施例中，第三部分122c係橋接於相鄰的第二部分122b之間。必需說明的是，於本發明所述之實施例中，第一電極E1及第二電極E2所使用的材料必需是單層或多層結構之透明導電材料，否則若使用遮光材料，則會使得第一電極E1及第二電極E2會遮蔽所有要顯示的畫面，則此顯示器是失效的。
當其中一條第一扇出導線F1發生斷線時，本實施例可將發生斷線的第一扇出導線F1與對應之第三部分122c焊接(welding)，並將第一部份122a與對應之第一電極E1(跟發生斷線的第一扇出導線F1連接之第一電極E1)焊接。如此，第一修補線R1可用以修補發生斷線的第一扇出導線F1。舉例而言，第一修補線R1例如是透過雷射焊接(laser welding)的方式與發生斷線的第一扇出導線F1電性連接。在本實施例中，第一修補線R1的數量為1條。
如圖3A所示，本實施例之第一基板122可進一步具有一第一配向膜A1，而第二基板124可進一步具有一第二配向膜A2，其中第一配向膜A1的配向方向實質上平行於線性偏振之偏振方向(即前述之第一偏振態PL1或第二偏振態PL2的偏振方向)，且第二配向膜A2的配向方向實質上垂直於第一配向膜A1的配向方向。
在從圖2與圖3A可知，本實施例之偏振切換面板120可進一步包括一框膠128a以及多個導電體128b，其中框膠128a配置於第一基板122與第二基板124之間，而導電體128b配置於框膠128a內，且第二電極E2透過導電體128b與第二扇出線路F2電性連接。為了不讓導電體128b與第二扇出線路F2影響面板的透光度以及維持製程之簡單性，在本申請案中，導電體128b與第二扇出線路F2之連接位置是位於第二電極E2之最前端及/或最後端。舉例而言，框膠128a為絕緣材質，而導電體128b可為導電球、導電柱、導電膠或其它合適的導電材料。舉例而言，導電球和導電柱例如是由導電材料包覆在球狀體或柱狀體的表面上。在本實施例中，可將球狀體或柱狀體先形成在第一基板122或第二基板124上，再於球狀體或柱狀體之表面上形成導電材料，或者是，可先於球狀體或柱狀體表面上預先形成導電材料，再將其設置於第一基板122或第二基板124上。
通常斷線問題未必僅僅在第一扇出導線F1上，第二扇出導線F2亦可能面臨斷線的問題，本實施例透過第二修補線R2之設計，可以有效降低因第二扇出導線F2發生斷線而導致的良率下降問題。在本實施例中，第二基板124可進一步包括一第四部分124a，此第四部分124a與該些第二電極E2交錯，而第一導電圖案P1可進一步包括一透過其中一個導電體128b與第四部分124a連接的第五部分122d、多個位於第二扇出導線F2之間的第六部分122e，第二導電圖案P2可進一步包括多個與第二扇出導線F2交錯之第七部分122f，且第七部分122f會連接二相鄰的第六部分122e。因此，第四部分124a、第五部分122d、第六部分122e與第七部分122f構成一第二修補線R2。必需說明是，第四部分124a的設置位置例如是鄰近於該導電體128b與框膠128a。由圖2與圖3C可知，部分的第二修補線R2分佈於第一基板122上，而其餘部分的第二修補線R2則分佈於第二基板124上。此外，第四部分124a之材料可為透明材料或反射材料。較佳地，本申請案以反射材料為主，以提供較佳的導電效率。
當其中一條第二扇出導線F2發生斷線時，本實施例可將發生斷線的第二扇出導線F2與對應之第七部分122f焊接，並將第四部份124a與對應之第二電極E2(跟發生斷線的第二扇出導線F2連接之第二電極E2)焊接。如此，第二修補線R2可用以修補發生斷線的第二扇出導線F2。同樣地，第二修補線R2例如是透過雷射焊接的方式與發生斷線的第二扇出導線F2電性連接。在本實施例中，第二修補線R2的數量為3條。
在本實施例中，第一修補線R1、第二修補線R2的數量可根據實際設計需求而定，本實施例並不限定第一修補線R1、第二修補線R2之數量。此外，本實施例之裸眼式立體顯示器100可以僅具備第一修補線R1、僅具備第二修補線R2，或者同時具備第一修補線R1與第二修補線R2。
圖4A與圖4B分別為本申請案之其他實施例的裸眼式立體顯示器之上視示意圖。請參照圖4A與圖4B，在圖4A的裸眼式立體顯示器100’中，第一修補線R1、第二修補線R2的數量皆為1條，而在圖4B的裸眼式立體顯示器100”中，第一修補線R1的數量為2條，而第二修補線R2的數量為3條。
由於本申請案於偏振切換面板上設計了修補線R1及/或R2，因此本申請案可以大幅降低裸眼式立體顯示器100中偏振切換面板120的報廢機率。
雖然本申請案已以較佳實施例揭露如上，然其並非用以限定本申請案，任何熟習此技藝者，在不脫離本申請案之精神和範圍內，當可作些許之更動與潤飾，因此本申請案之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。
100．．．裸眼式立體顯示器
110．．．顯示面板
120．．．偏振切換面板
122．．．第一基板
122a．．．第一部分
122b．．．第二部分
122c．．．第三部分
122d．．．第五部分
122e．．．第六部分
122f．．．第七部分
124．．．第二基板
124a．．．第四部分
126．．．液晶層
128a．．．框膠
128b．．．導電體
130．．．透鏡陣列
IM．．．影像
P1．．．第一導電圖案
P2．．．第二導電圖案
D1．．．第一介電層
DR1．．．第一驅動器
DR2．．．第二驅動器
F1．．．第一扇出導線
F2．．．第二扇出導線
E1．．．第一電極
E2．．．第二電極
A1．．．第一配向膜
A2．．．第二配向膜
R1．．．第一修補線
R2．．．第二修補線
L．．．透鏡部
M．．．介電層
PL1．．．第一偏振型態
PL2．．．第二偏振型態
no．．．長軸折射率
ne．．．短軸折射率
圖1A為本發明一實施例之裸眼式立體顯示器的示意圖。
圖1B與圖1C為裸眼式立體顯示器顯示二維影像與立體影像時之示意圖。
圖2為本發明一實施例之裸眼式立體顯示器的上視示意圖。
圖3A至圖3C分別為圖2中沿著A-A’、B-B’、C-C’剖面線之剖面示意圖。
圖4A與圖4B分別為本申請案之其他實施例的裸眼式立體顯示器之上視示意圖。
120．．．偏振切換面板
122．．．第一基板
122a．．．第一部分
122b．．．第二部分
122c．．．第三部分
122d．．．第五部分
122e．．．第六部分
122f．．．第七部分
124．．．第二基板
124a．．．第四部分
128a．．．框膠
128b．．．導電體
DR1．．．第一驅動器
DR2．．．第二驅動器
F1．．．第一扇出導線
F2．．．第二扇出導線
E1．．．第一電極
E2．．．第二電極
R1．．．第一修補線
R2．．．第二修補線

Claims (8)

  1. 一種裸眼式立體顯示器，包括：一顯示面板，提供具有一第一偏振態之一影像；一偏振切換面板，配置於該影像之傳遞路徑上，該偏振切換面板包括：一第一基板，具有一第一導電圖案、一覆蓋該第一導電圖案之第一介電層、一位於該第一介電層上之第二導電圖案、一第一驅動器以及一第二驅動器，其中該第一導電圖案包括多條與該第一驅動器連接之第一扇出導線、多條與該第二驅動器連接之第二扇出導線、一第一部分、多個位於該些第一扇出導線之間的第二部分，該第二導電圖案包括多個與該些第一扇出導線連接之第一電極以及多個與該些第一扇出導線交錯之第三部分，而該第一部分與該些第一電極交錯，且該第一部分、該些第二部分與該些第三部分構成一第一修補線；一第二基板，具有多個第二電極，該些第二扇出導線電性連接於該些第二電極與該第二驅動器之間；一液晶層，配置於該第一基板與該第二基板之間；以及一透鏡陣列，配置於該影像之傳遞路徑上，且該偏振切換面板位於該透鏡陣列與該顯示面板之間。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之裸眼式立體顯示器，其中該顯示面板包括一液晶顯示面板，而該第一偏振態為一線性偏振。
  3. 如申請專利範圍第2項所述之裸眼式立體顯示器，其中當該偏振切換面板被禁能時，通過該偏振切換面板之該影像由該第一偏振態切換為一第二偏振態，且該第一偏振態異於該第二偏振態，當該偏振切換面板被啟動時，通過該偏振切換面板之該影像維持該第一偏振態。
  4. 如申請專利範圍第3項所述之裸眼式立體顯示器，其中該第一基板更包括一第一配向膜，該第一配向膜的配向方向實質上平行於該線性偏振之偏振方向，而該第二基板更包括一第二配向膜，且該第二配向膜的配向方向實質上垂直於該第一配向膜的配向方向。
  5. 如申請專利範圍第1項所述之裸眼式立體顯示器，其中該第一導電圖案包括金屬圖案，而該第二導電圖案包括透明導電圖案。
  6. 如申請專利範圍第1項所述之裸眼式立體顯示器，其中該偏振切換面板更包括：一框膠，配置於該第一基板與該第二基板之間；以及多個導電體，配置於該框膠內，其中該些第二電極透過該些導電體與該些第二扇出線路電性連接。
  7. 如申請專利範圍第6項所述之裸眼式立體顯示器，其中該第二基板更包括一第四部分，該第四部分與該些第二電極交錯，而該第一導電圖案更包括一透過其中一個導電體與該第四部分連接的第五部分、多個位於該些第二扇出導線之間的第六部分，該第二導電圖案更包括多個與該些第二扇出導線交錯之第七部分，且該第四部分、該第五部分、該些第六部分與該些第七部分構成一第二修補線。
  8. 如申請專利範圍第1項所述之裸眼式立體顯示器，其中該透鏡陣列包括：多個彼此平行排列之透鏡部，各該透鏡部具有雙折射性(birefringence)；以及一介電層，覆蓋該些透鏡部，該介電層之折射率與各該透鏡部的長軸折射率或短軸折射率相同。
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