TWI224207B - Substrate having parallax barrier layer, method for manufacturing the same and 3D display device - Google Patents

Description

1224207 玖、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明係關於一種例如：使用於三次元顯示裝置（立體影 像顯示裝置）之附視差障壁層基板及其製造方法，以及具備 該種視差障壁層之顯示裝置者。 【先前技術】 於液晶顯示面板之觀察者側具備視差障壁層（parallax Barrier)之三次元顯示裝置係為人習知。例如：日本國特開 平11-95167號公報中係揭示圖4所模式性表示之三次元顯示 裝置200。 圖4所示之三次元顯示裝置200中係具備：液晶面板52， 其係作為顯示面板者；及附視差障壁基板（parallax Barrier)53 ’其係與液晶面板52之表面接觸，作為分離左右影像之光 學分離手段者。附視差障壁基板53係於玻璃或透明樹脂等 所構成之基板81上，形成具有多數條紋狀之遮光部之視差 障壁層82者’附視差障壁基板53之基板81之表面係與液晶 面板52之表面接觸而配置。 液晶面板52係於玻璃基板72及玻璃基板74之間形成液晶 層73，觀察者侧（光出射側）之玻璃基板72係配置出射侧偏光 板71，背光51側（光入射側）之玻璃基板74係分別設置入射側 偏光板75。右眼用圖像及左眼用圖像係於液晶面板52之液 晶層73每隔一列顯示。穿透來自背光51之光之右眼用影像 係藉由附視差基板53而分離，觀察者之左眼僅觀察到左眼 用影像，右眼僅觀察到右眼用影像，從而認識為立體影像。 86902 1224207 此三次兀顯示裝置200中，為了抑制附視差障壁基板53與 液晶面板52互相接觸之界面之反射，故於液晶面板％之偏 光板71之表面施加反射防止膜76。其結果，接觸面之液晶 面板52侧之反射光減少，並抑制偏光板71侧與反射光之干 擾所產生之干擾條紋。 上述包含三次元顯示裝置2〇〇之先前之三次元顯示裝置 (例如：上述公報之圖4〜圖7)，對於包含偏光板71之液晶面 板52係外加附視差障壁基板53。亦即，視差障壁層幻與像 素（液晶層73)之間，由液晶層73側開始係配置顯示面板之觀 察者側基板72、偏光板71、反射防止膜％、基板81，並進一 步具有接著層（未圖示）’用以外加附視差障壁基板81。 故，難以正確控制視差障壁層82與像素之距離（間隔）， 又’難以遍及顚示面之全面均勾設定此距離。甚而，亦難 以以高精度進行視差障壁層82與像素之對位⑽示面内方向 之對位）。 料若視差障壁層82與像素（液晶層73)之間的距離存在面内 變動:則發生干擾條紋或網紋，4，顯示亮度產生變動等 鮮員不品位降低。 若顯示面内方向之對位精度較低時，像素開口率將下滑 ’亦可能發生網紋。 』”汶印 舁觀察者之間存在眾多界面，故界面之反 +寺所造成之光耗損將導致顯示品位降低等問題。 ，上述之各種問題係隨著顯示面板之高精細化而愈呈明顯 又，使用大尺寸之基板，以—連串之方法流程製作大尺 86902 1224207 寸之面板，並使用將此分割而取得之複數小面板製造顯示 衣置之方法中’若於大尺寸面板的階段進行附視差障壁基 板的貼附，則容易發生上述問題，導致良率或製造效率下 滑。又，在附視差障壁基板貼附的狀態下，非常難以進行 分割。 本發明係有鑑於上述問題而實現者，其目的係在於提供 種頭π裝置及其製造方法，其係以高於先前之位置精度 ^置視差障壁層，並可進行較先前高品位之影像顯示者。 頒π衣置係作為顯示與2方向之視點不同之影像之裝置，例 如·可進仃立體顯示之三次元顯示裝置（立體影像顯示裝 置）本發明〈其他目的係在於提供一種附視差障壁基板及 其製造方法，其係、適用於該等顯示裝置者。 :發明之附視差障壁層基板之製造方法，其係包含：⑷ 诸Ί目相對〈第一王面及第二主面，並由透明材料所構 ^_備序，（b)於珂述第一基板之前述第一主 面上形成具有特定圖案之、 第—基板之第二*u / ⑷於則述 特$ ，形成相對於前述視差障壁層具有 ^弟層又工序，並藉此而達成上述目的。 工 序（b)係包含形成第一對準標記之 孕父佳 < 實施型熊中， 、、目、+、μ 〜工序（c)係包含經由前述第一基板 剧刖逑罘一對準妒却 ^ 土低 行對位之工序。“义置’並對於前述第-對準標記 86902 1224207 前述第一對準標記係以使用 形成為佳。 形成前述視差障壁層之材料 前述視差障壁層係以使用金屬材料形 工序⑷亦可包含形成滤色片層以作為前述_ m ’或，亦可包含形成黑色矩陣層以作為前述第一： 。無需贅述，工程⑷亦可包含形成遽色片層及黑色矩陣層 雙方之工序，並可包含其他要素以作為形成第一層之工序。 工序(咖可進一步包含使用前述第-層之材料，以形成 第二對準標記之工序。 本發明m顯示裝置之製造方法，其係包含：⑷採 用上述任-製造方法而製造之附視差障壁層基板之準備工 序"B)於前述附視差障壁層基板之間設置特定間隙而固定 其他基板之工序；及（C)於前述附視差障壁層基板與前述其 他基板I間形成顯示媒體層之工序；並藉此以達成上述目 的。 較佳之實施型態中，工序（B)或工序（C)之後，進一步包 含·（D)將前述附視差障壁層基板及前述其他基板之互相固 定之面板分割為複數之小面板之工序。 較佳之實施型態中，前述顯示媒體層為液晶層。此時， 工序（D)之後’進一步包含在前述視差障壁層之觀察側之表 面配置偏光板之工序亦佳。 本I明之_示裝置，其特徵為藉由上述任一製造方法所 製造者。 本發明之顯示裝置，其特徵為具有：第一基板，其係配 86902 -9 - 1224207 f於觀察者侧’由透明材料所形成者；第二基板，其係盥 前述第-基板相對而配置者；顯示媒體層，其係設置於前 述第-基板與第二基板之間者；及視差障壁層，其係直接 形成於前述第一基板之觀察者侧之表面者。 本發明之顯示裝置’其特徵為具有：第—基板，其係配 f於觀察者側’由透明材料所形成者；第二基板，其係盥 料第—絲相對而配置者；液晶層，其係設置於前述第 基板Μ第一基板之間者；偏光板，其係設置於前述第一 基板之觀察者側者；及視差障壁層，其係設置於前述第_ 基板與前述偏光板之間者。 【實施方式】 參考圖式說明本發明之顯示裝置及附視差障壁層基板之 構造及製造方法。 ’本發明之顯示裝置可分別顯示相 視點」係指例如：1名觀察者之右 ’觀察者為數人時之各觀察者之位 由至少2個視點觀察時 兴之影像。在此，所謂 眼及左眼之分別之位置 置。 口本發明〈顯示裝置係作為三次元顯示裝置而實現，其係 可對=1名觀祭者，將影像立體顯示，可作為例如：行動電 視等而利用。又，本發明之顯示裝置係作為對於和 數之觀察者可分別顯示相異影像之顯示裝置而實現，复： :作：例如：電視、或對於汽車之駕駛席顯示汽車導航系 =:像’且對於副座之共乘者顯示電視播放之影像之顯 丁-等而使用。「相異影像」並不特別需要影像之相互關連。 86902 -10- 1224207 以下 < 貫施型態中，係例示使用液晶顯示裝置而可以將 影像立體顯示之裝置。但，本發明並不限於使用液晶顯示 裝置的情況。 圖1係表示本發明之實施型態之三次元顯示裝置iQ〇之模 式剖面圖。 三次元顯示裝置100係具有：第一基㈣，其係配置於觀 察者側，由透明材料所形成者；第二基板21，其係與第一 基：11相對而配置者：液晶層30，其係設置於第一基板u 2第二基板21之間者；及視差障壁層12，其係直接形成於 第一基板之觀察者側之表面者。 第一基板11之液晶層30側係形成滤色片層U及黑色矩陣14 。甚而’可配合需要形成電極（例如：相對電極）或配向膜 (均未圖示）。視差障壁層12係形成遮光部12a及透光部⑶。 遮光和a及透光部12b係配合像素排列而排列特定圖案， 以使穿透特定像素之光到達觀察者之右眼或左眼。第一基 U之厚度及透光部12b之排列係配合液晶面板的大小錢 祭距離（設計值）而決定。 一 弟-基板21之液晶層3〇侧係配合需要而形成例如··像 宅極丁FT、“號配線、及配向膜（均未圖示）。 ’、 在此，典型上，第一其 狀笔、* 弟基板11及弟二基板21係為玻璃或塑 月乡寺边明材料所形成之基板， 系之保護膜等亦可。但，第面形成無機 含：兩；fe、tft ^ 基板U及罘一基板21並未包 :h號配線等電路元件、或滤色片層13、黑 14及偏光板4〇等直接有助於進行顯示之光學元件。 86902 -11 - 1224207 再者，反射型顯示裝置中，第二基板21並不需要透明性， 故使用半導體基板等亦可。 又，第一基板11形成濾色片層13、黑色矩陣14、電極、或 配向膜者稱為相對基板10，第二基板21形成電極、TFT、信 號配線等電路元件或配向膜者稱TFT基板2〇。再者，在此係 例示具備TFT之主動陣列型顯示裝置，但並不限於此，具備 丽之王動陣列型顯示裝置亦可，被動型之顯示裝置亦可 方、後述之頦示裝置之組裝工序中，相對基板及TF丁基板 20係作為1對之基板而相互貼合。 本貫施型態之三次元顯示裝置1〇〇，並非如參考圖4所說 明之先則 < 三次元顯示裝置一般，將形成視差障壁層之基 板％附加於顯示面板52，而是於構成顯示面板之觀察者二 之第一基板11之主面上，直接形成視差障壁層12。因此， 三次元顯示裝置則中，視差障壁層12係形成於基板u及偏 光板40之間。 如此，本實施型態之三次元顯示裝置1〇〇中，視差障壁層 12及液晶層3G之間，並未存在基板53(參考圖4)及用於外加 此之接著層，故視差障壁層12與液晶層洲之距離將不會 f生變動。又，視差障壁層12與液晶層3〇間存在之界面數 知/ I先$之二次兀顯不裝置，故反射等所造成之光損耗 較少。 特口之，若以下述說明之方法製造具有視差障壁層之相 對基板1〇,可提升視差障壁層12與滤色片層13或黑色矩降Μ 《位置精度。ΐ而’ ϋ由預先於構成液晶面板之第一基板 86902 -12- 1224207 11形成視差障壁層12，將可接田认制 、 打了私用於製作大尺寸面板後將此 分離之製程’亦可達成簡化製程及降低成本。 其’人參考圖2⑷〜⑷’說明本發明之實施型態之附視差 障壁層相對基板10之製造方法。 首先，如圖2(a)所示，牮偌你丨4 1、 板11。 其次 壁層12 壁層12 卞備例如·玻塥所構成之第一基 、圖（b)所tf，於第—基板u之主面上形成視差障 遮光部❿及透光部12b係以特定圖案配置於視差障

形成視差障壁層u ^ t , 、 臂丨2芡材枓若為具遮光性材料，貝丨J 未特別限定，例如：可使用且古 用，、有遮光性之樹脂材料或金屬 材料。視差障壁層12之形成古沬* 土认 勤 成万法並未特別限定，g£合使用 材料適當選擇習知之方法卽可 ^ 口便用 .,, P 了。再者，製作相對基板10之 本二《方法中不易抽傷’或，較薄之膜可獲得充分的遮 寺優點考量，使用金屬材料（例如··鉻）較佳。 形成第一對準標記15較佳，其係於之後形成滤 ^ 、 Μ者，使用與形成視差障壁層1: 相同t材料，於形成視差障 續方法中同時形成A佳 。適當選擇第一對準標記15之开, 宁/成為佳 ,^ ^ ^ (形成位置，以不與之後形成 ^ , $成於罘一基板11之端部為佳。再 者，使用視差障壁層12之圖案 、 對準標記15之形成。時省略第一 其次，如圖2(C)所示，滹声珐居 片層13形成於與第一基板η之 1 見tr 形成之主面相對之另—方之主面（背面）。 在此係例示依序形成3色（例如或cm)之色 86902 -13 - 層的情況。 於視差障壁層12所形成之第一基板„之背面，以特定之 圖案形成滤色片層13之第—色層13a。此時，經由第一基板 1卜以例如.CCD相機檢測出第一對準標記15，進行第一色 層13a之對位。對位可使用穿透光，亦可使用反射光。又， 不限於CCD方式，亦可使用其他方式。 例如·使用光微影方法形成第一色層l3a時，使其勿與第 —對準標記15重4，而於第—基板η之背面之幾乎全面形 =作為第-色層13a之第—感光性樹脂層，並使用第一對準 L己15進行光罩的對位，曝光第—感光性樹脂層。其後， 輕過顯影等後工序而形成第一色層l3a。 、：成第&層13a《工序中，於第-基板11之背面形成 弟=對準標記16為佳，使用形成第一色層⑶之材料，於形 成弟:色層13a之方法中同時形成較佳。繼第一色層仏，於 _ ^第—色層13b及第二色層❿之各工序中，藉由使用第 —ί準標記對位，將可以提升3個色層仏、i3b&

位精度。 T 、例如.使用弟-對準標記進行對位，對位精度約在川脾 以内’又’第—色層13a之圖案精度（寬度之變動）約在3 μιη ~，故’弟一色層13a與第二色層13b之對位幅度必須取 ^大约25叫。相對於此，若使用第二對準標U，可獲 :與先前之滤色片層之形成方法之校準精度（約3阐）以下之 精度。第二對準標記16之形成位置並未特別限定，狹而， 於弟二色層！3b及第三色層13c之形成過程中，其形成位置 86902 -14- 1224207 勿與分別用於形成之第二及第三感光性樹脂層重疊為佳。 其次，如圖2(d)所示，形成黑色矩陣14後，配合需要形 成例如.相對電極、配向膜（均未圖示），以獲得相對基板⑴ 。在此所例示之相對基板10係作為TFT型液晶顯示裝置之濾 色片基板（CF基板）而使用。 再者，在此係例示於第一基板u之背面，最初形成濾色 片層13(第一色層i3a),其係作為與視差障壁層12具有特定 配置關係之膜層、然而並不局限於此，亦可形成黑色矩陣 14,或形成其他層亦可。無需贅述，省略濾色片層^及黑 色矩陣14之一方亦可。任一之情況中，均以在必須對位之 形成最初膜層之工序時，形成第二對準標記為佳。 根據本發明，由於相對基板1〇具有視差障壁層12，故可 採用圖3所示之方法，由大尺寸面板有效率地製造複數之顯 示裝置。使用大尺寸面板量產顯示裝置之方法係以廣泛被 採用，能以習知之方法實行，故省略詳細說明。 首先，工序Sla係準備具有視差障壁層η之大尺寸之cp面 板10。CF基板1〇係作為第一基板丨丨，採用大尺寸之玻璃基 板，以參考圖2而說明之方法製造為佳。又，工序8比係準 備大尺寸之TFT基板20。大尺寸之丁ft基板2〇係以習知之方 法製造，在此省略說明。 工序S2係將大尺寸之CF面板1〇與大尺寸之丁FT面板2〇設定 特定間隙而貼合、固定，製作大尺寸面板。貼合工序係使 用密封劑，以習知之方法實行。 其次，於工序S3將例如··大尺寸面板分割為複數之小面 86902 -15 - 1224207 板，/王入並封裝液晶材料。此時， $ a爲μ批 丁 I可先貫行液晶材料之 压入及封裝，再分割大尺寸面板。 < 、=，工序S4係配合需㈣所獲得之小面板與偏光板如 月面侧偏光板或相位差板等貼合， 、梦裝配驅動雷敗 、電源電路或背料，從而獲得三次元II示裝置⑽。 在此’以金屬材料形成視差障壁層12’由於视差障壁厚 m較薄（例如：㈣·2_，故藉由貼合偏光板_

要耆劑層將透光邵12b掩埋，視差障壁層12與偏光板4〇之間 不會形成空氣層，可抑制因反射所造成之光損耗。無需贅 述，預先將接著層之折射率與第一基板μ折射率整合較 佳。再者’視液晶顯示裝置之顯示模式，可於CF基板触 偏光板40之間配置相位差板(未圖示)。此時，將上述說明 之偏光板40置換為相位差板亦可。

再者在此係例不製作大尺寸面板後，再進行液晶材料 I /王入、封裝工序 < 方法，然而，亦可採取將液晶材料滴 下於基板10或基板20後，貼合基板1〇與基板2〇之方法。 如此，根據本發明所採用之製作顯示面板之方法，其係 使用預先形成視差障壁層12之大尺寸之CF基板1〇者，故例 如：由大尺寸面板製作4〇片顯示面板時，先前對於分割之 個別顯不面板進行附視差障壁基板53之對位工序4〇次才可 完成者僅需1次即可完成。無需贅述，將附視差障壁基板53 貼合之工序本身亦無需進行。 故’根據本發明，可將視差障壁層以高於先前之位置精 度配置’並可以高量產性製造三次元顯示裝置，其係可進 86902 -16 - 行較先前高品位之立體顯示者。 甚而，利用上述製造方法，可製造當觀察者為複數時， 可顯示複數之相異影像之顯示裝置。此種顯示裝置，係可 藉由變更圖2(b)之遮光部i2a及透光部12b之配置圖案而製造 亦即，配置遮光部12a及透光部1213，以使穿透特定像素之 光到達相距僅特定距離之2個以上之觀察者即可。 本發明之實施型態係例示液晶顯示裝置，然而，本發明 亦可適用於具有液晶層以外之顯示媒體層之顯示裝置，例 如：電泳型顯示裝置。 產業上之利用可能性 夕根據本發明，可提供一種顯示裝置及其製造方法，其係 I視差障壁層以高於先前之位置精度配置，並可進行較先 則同位 < 互體顯示或配合複數觀察者之視點之影像顯示 ，才疋供種適用於該種顯示裝置之附視差障壁層基板 及其製造裝置。本發明係適用於具有高精細且高顯示品位 之_示裝置及其製造方法。 【圖式簡單說明】 、圖1係表不本發明之實施型態之三次元顯示裝置100之模 式剖面圖。 ® 2(a)〜⑷係表示說明本發明之實施型態之附視差障壁層 相對基板H)之製造方法之模式剖面圖。 圖3係表不玩明使用本發明之附視差障壁層相對基板10， 由大尺寸〈面板製造複數之顯示裝置之方法之流程圖。 圖4係表不先岫之三次元顯示裝置200之模式剖面圖。 86902 -17- 1224207 【圖式代表符號說明】 10 基板 11 第一基板 12 視差障壁層 12a 遮光部 12b 透光部 13 滤色片層 13a 第一色層 13b 第二色層 13c 第三色層 14 黑色矩陣 15 第一對準標記 16 第二對準標記 20 (TFT)基板 21 第二基板 30 液晶層 40 偏光板 51 背光 52 液晶面板 53 基板 71 出射側偏光板 72 玻璃基板 73 液晶層 74 玻璃基板 -18- 86902 1224207 75 入射側偏光板 76 反射防止膜 81 基板 82 視差障壁層 100三次元顯示裝置 200三次元顯示裝置 -19- 86902

Claims (1)

1224207 第092120425號專利申請案 中文申請專利範圍替換本(93年7月） n/% - —____________ 拾、申請專利範圍： 】·一種:視差障壁層基板之製造方法，其特徵在於包今. (a)率備具有互相相對之第一主面及第二 明材料所形成之第一基板之工序； ’並由透 ⑻於前述第-基板之前述第—主面上形成 案之視差障壁層之工序；及 争义圖 ::::第一基板之第二主面上形成對於前述 土層/、有特足配置關係之第一層之工序者。 早 如申請專利範圍第1Jf之附視差障壁層基板之製本 其中工序（b)包含形成第一對準標記之工序。 1 ’ 如申請專利範圍第2項之附視差障壁層基板之製 其中工序⑷包含經由前述第—基板檢測前述第—對t 記<位置，並對於前述第一對準標記進行定位之工序1农 如申請專利範圍第2項之附視差障壁層基板之製造， 其中爾述第一對準標記係使用形成前述視 料所形成者。 &㈢ < 材 如申請專利範圍第丨至4财任—項之附視麵壁 :製造方法’其中前述視差障壁層係使用金屬材料所^成 如中請專利範圍第丨至4項中任_項之附視差障壁層 之製造方法，其中工序⑷包含形成遽色片層作為前：第 一層之工序。 弟 如^專利範圍第」至4項中任一項之附視差障壁層基板 《製造方法，其中工序⑷包含形成黑色矩陣層作為前逑 2. 3· 4. 5. 86902-930716.DOC 1224207 第一層之工序。 8·如申凊專利範圍第1至4項中任一項之附視差障壁層基板 之製造方法，其中工程（c)進一步包含使用形成前述第一 層之材料形成第二對準標記之工序。 9· 一種顯示裝置之製造方法，其包含： (A) 準備採用申請專利範圍第1至8項中任一項之製造方 法而製造之附視差障壁層基板之工序； (B) 於與前述附視差障壁層基板之間設置特定間隙而固 足其他基板之工序；及 (C) 於可述附視差障壁層基板與前述其他基板之間形成 顯示媒體層之工序者。 10·如申請專利範圍第9項之顯示裝置之製造方法，其中工序 (B)或（C)之後進一步包含·’（D)將前述附視差障壁層基板 及前述其他基板互相固定之面板分割為複數小面板之工 序。 11·如申請專利範圍第9或10項之顯示裝置之製造方法，其中 前述顯示媒體層為液晶層。 12. 造方法，其中工 之觀察者側之表 如申請專利範圍第11項之顯示裝置之製 序（D)之後進一步包含在前述視差障壁層 面配置偏光板之工序。 13. -種顯示裝置’其特徵在於係由申請專利範圍第$至η項 中任一項之製造方法所製造者。 a 14· 一種顯示裝置，其特徵在於具有： 第一基板，其係配置於觀察者側，由 啤運明材料所形成 86902-930716.DOC -2- 1224207 者； 第一基板，其係配置成與前逑第一基板相對者，· 顯示媒體層，其係設置於前述第一基板與第二基板之 其係直接形成於前逑第一基板之觀察者 15. 間者；及 視差障壁層 側之表面者。 一種顯示裝置 其特徵在於具有： 者， 第一基板，其係配置於觀察相，由透明材料所形成 第二基板，其係配置成與前述第-基板相對者； 欲晶層，其係設置於前逑第— 偏光板，其係設置於前述第一基板之間者； 視差障壁層，其係設置於 ，及 之間者 者。 处罘一基板與前述偏光板 86902-930716.DOC