TWI432785B - 使用相位延遲片方法之立體影像顯示裝置及其製造方法 - Google Patents

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Description

使用相位延遲片方法之立體影像顯示裝置及其製造方法
本發明係關於一種使用相位延遲片(patterned retarder)方法之立體影像顯示裝置及其製造方法。
立體影像顯示裝置透過使用立體(stereoscopic)技術或自動立體(autostereoscopic)技術顯示立體影像。立體技術利用使用者之左右眼之間的雙目視差影像，立體技術包含戴眼鏡法與無眼鏡法。戴眼鏡法被劃分為相位延遲片方法與快門眼鏡方法。在相位延遲片方法中，透過改變偏光方向，雙目視差影像被顯示於基於直接視覺之顯示裝置或投影機上，偏光眼鏡(polarized glasses)用以實施立體影像。快門眼鏡方法中，雙目視差影像係依照分時方式被顯示於基於直接視覺之顯示裝置或投影機上，液晶快門眼鏡用以實施立體影像。在無眼鏡之方法中，用於分離雙目視差影像之光軸之光學板比如視差屏障(parallax barrier)或柱狀透鏡(lenticular lens)用以實施立體影像。
「第1圖」所示係為使用相位延遲片(patterned retarder)方法之立體影像顯示裝置之示意圖。請參考「第1圖」，透過使用顯示面板DIS上放置的相位延遲片(pattern retarder；PR)之偏光特性以及使用者所佩戴的偏光眼鏡之偏光特性，依照相位延遲片方法實施立體影像之液晶顯示器則實施立體影像。在使用相位延遲片方法之立體影像顯示裝置中，左眼影像被顯示於顯示面板DIS之奇數線上，右眼影像被顯示於偶數線上。顯示面板DIS之左眼影像於通過相位延遲片PR以後被轉換為左圓偏光(left circularly polarized light)，右眼影像於通過相位延遲片PR以後被轉換為右圓偏光。這樣，使用者僅僅用他或她的左眼看到左眼影像以及用他或她的右眼看到右眼影像。
為了使用相位延遲片方法於立體影像顯示裝置上看到最佳的立體影像，奇數線P1上的左眼影像需要通過左圓偏光延遲片(retarder)PRL，偶數線P2上的右眼影像需要通過右圓偏光延遲片PRR。然而，奇數線P1上的左眼影像的部份光線可能行進到右圓偏光延遲片PRR，偶數線P2上的右眼影像的部份光線可能行進到左圓偏光延遲片(retarder)PRL。這種情況下，在大於預定垂直視角的角度處，藉由偏光眼鏡PG之左圓偏光濾波片，使用者看到左眼影像與右眼影像兩個影像，以及藉由偏光眼鏡PG之右圓偏光濾波片，使用者看到左眼影像與右眼影像兩個影像。由此，使用者必然感覺到3D二重像(crosstalk)，左眼影像與右眼影像由於3D二重像而看起來彼此重疊。因此，使用相位延遲片方法之立體影像顯示裝置存在問題，即觀看無3D二重像之立體影像的垂直視角窄。
因此，本發明係關於一種使用相位延遲片方法之立體影像顯示裝置及其製造方法。本發明之目的在於提供一種使用相位延遲片方法之立體影像顯示裝置及其製造方法，這種立體影像顯示裝置可增加垂直視角。
本發明其他的優點、目的和特徵將在如下的說明書中部分地加以闡述，並且本發明其他的優點、目的和特徵對於本領域的普通技術人員來說，可以透過本發明如下的說明得以部分地理解或者可以從本發明的實踐中得出。本發明的目的和其它優點可以透過本發明所記載的說明書和申請專利範圍中特別指明的結構並結合圖式部份，得以實現和獲得。
本發明一方面提供一種立體影像顯示裝置，這種立體影像顯示裝置包含：一顯示面板，包含複數條資料線、與複數條資料線交叉之複數條閘極線，以及於複數條資料線與複數條閘極線之交叉處所定義的格區域中形成的複數個畫素；以及一相位延遲片，包含一第一延遲片與一第二延遲片，第一延遲片用於僅僅從中通過左圓偏光，第二延遲片用於僅僅從中通過右圓偏光，其中顯示面板之第一基板之第一平面中形成複數個空氣孔，以及這些空氣孔之長軸方向與第一延遲片及第二延遲片之長軸方向相同。
本發明另一方面提供一種立體影像顯示裝置之製造方法，立體影像顯示裝置包含：一顯示面板，包含複數條資料線、與複數條資料線交叉之複數條閘極線，以及於複數條資料線與複數條閘極線之交叉處所定義的格區域中形成的複數個畫素；以及一相位延遲片，包含僅僅從中通過左圓偏光之第一延遲片以及僅僅從中通過右圓偏光之第二延遲片，立體影像顯示裝置之製造方法包含：於顯示面板之第一基板之第一平面中形成複數個空氣孔；接合一偏光板至第一平面上；以及接合相位延遲片至偏光板上，其中這些空氣孔之長軸方向與第一延遲片與第二延遲片之長軸方向相同。
以下，將結合附圖對本發明的代表性實施例作詳細說明。整個說明書中，相同的參考標號代表相同部件。以下描述中，眾所周知的功能或配置未被詳細描述，從而避免不必要的細節混淆本發明。考慮到準備說明書的便利性從而選擇以下描述中使用的元件名稱。因此，元件名稱可能與實際產品所使用的元件名稱不同。
「第2圖」係為本發明一代表性實施例之立體影像顯示裝置之方塊圖。「第3圖」所示係為顯示面板、相位延遲片以及偏光眼鏡之展開透視圖。請參考「第2圖」與「第3圖」，本發明之立體影像顯示裝置包含顯示面板10、偏光眼鏡20、資料驅動單元120、時序控制器130以及主機系統140。本發明之立體影像顯示裝置可以被實施為平面顯示裝置例如液晶顯示器(LCD)、場發射顯示器(FED)、電漿顯示器(PDP)以及有機發光二極體顯示器(OLED)。以下，將注意到本發明之立體影像顯示裝置被描述成被實施為液晶顯示裝置，但是本發明並非限制於此。
顯示面板10在時序控制器130的控制下顯示影像。顯示面板10包含液晶層，液晶層係形成於兩塊基板之間。顯示面板10之基板被實施為玻璃、塑膠或者一膜。如果顯示面板10之基板被實施為塑膠，則顯示面板10之基板由聚碳酸酯(poly carbonate；PC)、聚酯(polyester；PET)或聚甲基丙烯酸甲酯(polymethyl-methacrylate；PMMA)製成。
彩色濾光片陣列包含黑色矩陣、彩色濾光片以及共同電極，彩色濾光片陣列係形成於顯示面板10之第一基板上。資料線D與閘極線G(或掃描線)彼此交叉形成於顯示面板10之第二基板上。薄膜電晶體(thin film transistor；TFT)陣列形成於資料線D與閘極線G所定義的格區域中，其中薄膜電晶體陣列包含以矩陣圖案放置的畫素。顯示面板10之畫素分別連接薄膜電晶體以及被畫素電極與共同電極之間的電場驅動。共同電極係依照垂直電場型驅動配置例如扭轉向列(twisted nematic；TN)模式與垂直配向(vertical alignment；VA)模式形成於第一基板上。或者，共同電極連同畫素電極依照水平電場型驅動配置例如橫向電場切換(in-plane switching；IPS)模式與邊緣電場切換(fringe field switch；FFS)模式形成於第二基板上。除扭轉向列(TN)模式、垂直配向(VA)模式、橫向電場切換(IPS)模式以及邊緣電場切換(FFS)模式以外，顯示面板10可以實施為任意其他液晶模式。
顯示面板10被選擇為透射型液晶顯示面板，以用於調變來自背光單元的光線。背光單元包含光源、導光板(或擴散板)以及複數個光片，其中光源係依照背光單元驅動單元所供應的驅動電流被開啟。背光單元係使用直射型背光單元或側光型背光單元被實施。背光單元的光源由熱陰極螢光燈(hot cathode fluorescent lamp；HCFL)、冷陰極螢光燈(cold cathode fluorescent lamp；CCFL)、外部電極螢光燈(external electrode fluorescent lamp；EEFL)以及發光二極體中的一或兩種光源被實施。
請參考「第3圖」，上偏光板11a被接合至顯示面板之第一基板，下偏光板11b被接合至第二基板。上偏光板11a之光傳輸軸r1與下偏光板11b之光傳輸軸r2成直角。此外，用於設定液晶之預傾角之配向膜形成於第一基板與第二基板上。用於保持液晶層之液晶盒間隙之間隔物形成於顯示面板10之第一基板與第二基板之間。
二維模式中，顯示面板10之奇數線之畫素與偶數線之畫素顯示二維影像。三維模式中，顯示面板10之奇數線之畫素顯示左眼影像(或右眼影像)，顯示面板10之偶數線之畫素顯示右眼影像(或左眼影像)。顯示面板10之畫素中顯示的影像的光線透過上偏光膜入射到顯示面板10上放置的相位延遲片30上。
第一延遲片31形成於相位延遲片30之奇數線上，第二延遲片32形成於相位延遲片30之偶數線上。顯示面板10之奇數線的畫素正對相位延遲片30之奇數線上形成的第一延遲片31，顯示面板10之偶數線的畫素正對相位延遲片30之偶數線上形成的第二延遲片32。
第一延遲片31將顯示面板10之光線之相位延遲λ/4(λ係為光線之波長)。第二延遲片32將顯示面板10之光線之相位延遲-λ/4。第一延遲片31之光軸r3與第二延遲片32之光軸r4成直角。相位延遲片30之第一延遲片31被實施為允許第一圓偏光(左圓偏光)從中通過。相位延遲片30之第二延遲片32被實施為允許第二圓偏光(右圓偏光)從中通過。
偏光眼鏡20的左眼偏光濾光片包含與相位延遲片30之第一延遲片31相同的光軸。偏光眼鏡20的右眼偏光濾光片包含與第二延遲片32相同的光軸。例如，偏光眼鏡20的左眼偏光濾光片被選作左圓偏光濾光片，偏光眼鏡20的右眼偏光濾光片被選作右圓偏光濾光片。
因此，在使用相位延遲片方法之立體影像顯示裝置中，顯示面板10之奇數線之畫素中顯示的左眼影像通過第一延遲片31並且被轉換為第一圓偏光，偶數線之畫素中顯示的右眼影像通過第二延遲片32並且被轉換為第二圓偏光。第一圓偏光通過偏光眼鏡20之左眼偏光濾光片，到達使用者的左眼。第二圓偏光通過偏光眼鏡20之右眼偏光濾光片，到達使用者的右眼。這樣，使用者僅僅用他或她的左眼看到左眼影像，以及僅僅用他或她的右眼看到右眼影像。
資料驅動單元120包含複數個源極驅動積體電路。源極驅動積體電路將來自時序控制器130之數位影像資料RGB轉換為正/負伽馬補償電壓，以產生正/負類比資料電壓。源極驅動積體電路輸出的正/負類比資料電壓被供應至顯示面板10之資料線D。
在時序控制器130的控制下，閘極驅動單元110順序地供應與資料電壓同步之閘極脈衝至顯示面板10之閘極線G。閘極驅動單元110包含位移暫存器、位準偏移器以及輸出緩衝器，其中位移暫存器用以依照閘極位移時脈(gate shift clock；GSC)順序地移位與輸出時序控制器140所供應的閘極開始脈衝(gate start pulse；GSP)，位準偏移器用以轉換位移暫存器之輸出為適合驅動畫素之薄膜電晶體之擺動寬度(swing width)。閘極驅動單元110採用捲帶式自動接合(tape automated bonding；TAB)方法被接合至顯示面板10，或者採用面板閘極驅動積體電路(gate drive IC in panel；GIP)方法形成於顯示面板10之下基板上。在面板閘極驅動積體電路方法中，位準偏移器被裝設於印刷電路板(PCB)上，位移暫存器係形成於顯示面板10之下基板上。
時序控制器130產生一閘極驅動單元控制訊號，並且根據主機系統140之數位影像資料RGB、時序訊號Vsync、Hsync、DE與CLK以及模式訊號MODE將此閘極驅動單元控制訊號輸出到閘極驅動單元110。時序控制器130產生一資料驅動單元控制訊號，並且將其輸出到資料驅動單元120。閘極驅動單元控制訊號包含閘極開始脈衝GSP、閘極位移時脈GSC以及閘極輸出賦能訊號GOE。閘極開始脈衝控制第一閘極脈衝之時序。閘極位移時脈係為用於移位此閘極開始脈衝之時脈訊號。閘極輸出賦能訊號控制閘極驅動單元110之輸出時序。
資料驅動單元控制訊號包含源極開始脈衝SSP、源極取樣時脈SSC、源極輸出賦能訊號SOE以及極性控制訊號POL。源極開始脈衝控制此資料驅動單元120之資料取樣開始點。源極取樣時脈係為一時脈訊號，用於根據一上升或下降邊緣控制資料驅動單元120之取樣操作。當待被輸入資料驅動單元120內之數位視訊資料以低電壓差動訊號(low voltage differential signaling；LVDS)介面規格被傳輸時，可以省略源極開始脈衝與源極取樣時脈。極性控制訊號每一水平週期將資料驅動單元120輸出的資料電壓的極性L(L係為自然數)反向。源極輸出賦能訊號控制資料驅動單元120之輸出時序。
藉由介面例如低電壓差動訊號介面或最小化傳輸差動訊號(Transition Minimized Differential Signaling；TMDS)介面，主機系統140供應數位影像資料RGB至時序控制器130。此外，主機系統140供應時序訊號Vsync、Hsync、DE與CLK、模式訊號MODE等至時序控制器130。
「第4圖」所示係為本發明一代表性實施例之具有空氣孔、偏光板以及相位延遲片之顯示面板之詳細剖面圖。請參考「第4圖」，顯示面板10包含第一基板12a、第二基板12b以及形成於第一基板12a與第二基板12b之間的液晶層13。第一基板12a與第二基板12b各自包含第一平面與第二平面。空氣孔16形成於第一基板12a之第一平面上，上偏光板11a被接合至第一基板12a之第一平面。黑色矩陣14、奇數線彩色濾光片15a以及偶數線彩色濾光片15b形成於第一基板12a之第二平面上。薄膜電晶體陣列(圖中未表示)形成於第二基板12b之第一平面上。下偏光板11b被接合至第二基板12b之第二平面。奇數線彩色濾光片15a被形成以正對奇數線之畫素，偶數線彩色濾光片15b被形成以正對偶數線之畫素。空氣孔16被形成以正對奇數線彩色濾光片15a與偶數線彩色濾光片15b之間形成的黑色矩陣14。
「第4圖」表示空氣孔16上入射的光線的全反射。「第5圖」所示係為本發明一代表性實施例之具有空氣孔之第一基板上入射的光線之入射角與折射角之示意圖。當光線從高折射率之材料行進到低折射率之材料時，如果入射角大於閥值角(threshold angle)，則出現全反射。
請參考「第4圖」與「第5圖」，LA與LB表示第一基板12a上入射的光線以及折射角Θ2大於預定角α之光線的行進方向。當第一基板12a中形成空氣孔16時，LA表示空氣孔16所全部反射的光線的行進方向。LB表示當第一基板12a中未形成空氣孔16時光線的行進方向。如果第一基板12a被實施為玻璃，因為第一基板12a的折射率等於玻璃的折射率，所以第一基板12a的折射率近似為1.5。如果第一基板12a上的入射角Θ1為89°，根據方程1所示的司乃耳定律，折射角Θ2被估計為近似42°。第一基板12a上的入射光線具有0°至89°之間的入射角Θ1，因此折射角Θ2被估計為介於0°至42°之間。
[方程1]
n 1 sinθ4 =n 2 sinθ2
首先，假設第一基板12a中未形成空氣孔16。從偶數線之畫素入射到第一基板12a的右眼影像的光線中，具有大於預定角α之折射角Θ2之光線LB通過第一延遲片31。這樣，當以大於預定垂直視角的角度觀看立體影像時，因為使用者用使用者的左眼看到左眼影像與右眼影像兩個影像，所以使用者可感覺到3D二重像。此外，從奇數線之畫素入射到第一基板12a之左眼影像之光線中，具有大於預定角α的折射角Θ2之光線LB通過第二延遲片32。這樣，當以大於預定垂直視角的角度觀看立體影像時，因為使用者用使用者的右眼看到左眼影像與右眼影像兩個影像，所以使用者可感覺到3D二重像。
其間，背光單元的發光分佈可被改變，以使得第一基板12a上的入射光線的折射角Θ2小於預定角α。然而，背光單元的發光分佈的改變可能導致影像退化。因此，在第一基板12a上的入射光線中，透過形成空氣孔16以全部反射具有大於預定角α之折射角Θ2之光線，不改變背光單元的發光分佈，本發明可降低大於預定垂直視角之角度處所產生的3D二重像。
第二，假設第一基板12a中形成有空氣孔16。這種情況下，第一基板12a上入射的光線中，即使光線LA具有大於預定角α之折射角Θ2，不會導致3D二重像。當空氣孔16的折射率小於第一基板12a的折射率時，如果入射角(90°-α)大於閥值角，則空氣孔16完全反射光線。就是說，從偶數線之畫素入射到第一基板12a的右眼影像的光線中，具有折射角Θ2大於預定角α之光線LA被空氣孔16全部反射，並且通過第二延遲片32。另外，從奇數線之畫素入射到第一基板12a之左眼影像之光線中，具有折射角Θ2大於預定角α之光線LA被空氣孔16全部反射，並且通過第一延遲片31。這樣，即使他或她以大於預定垂直視角的角度觀看立體影像，使用者也不會感覺到3D二重像。
其間，折射率低於第二基板12a之其他材料可以被填充於本發明一代表性實施例之空氣孔16中。透過使用空氣孔16中填充的材料，可全部從反射第一基板12a入射的光線。當光線從具有高折射率之材料行進到具有低折射率之材料時，如果入射角大於閥值角，則出現全反射。
「第6A圖」所示係為本發明一代表性實施例之具有空氣孔之第一基板之詳細透視圖，以及「第6B圖」所示係為本發明一代表性實施例之具有空氣孔之第一基板之局部A之剖面圖。請參考「第6A圖」，空氣孔16的長軸(x軸)方向與相位延遲片30之第一延遲片31及第二延遲片32之長軸(x軸)方向相同。空氣孔16的短軸(y軸)方向與第一延遲片31及第二延遲片32之短軸(y軸)方向相同。
空氣孔16被形成以正對黑色矩陣14。黑色矩陣14係形成於顯示面板10之奇數線之畫素與偶數線之畫素之間。如「第4圖」所示，奇數線之畫素正對奇數線彩色濾光片15a，偶數線之畫素正對偶數線彩色濾光片15b。因此，黑色矩陣14係形成於奇數線彩色濾光片15a與偶數線彩色濾光片15b之間。
空氣孔16的短軸(y軸)方向的長度S1為黑色矩陣14的短軸(y軸)方向的長度S2的0.01至1.1倍較佳。較佳地，空氣孔16的短軸(y軸)方向的中央C1係位於黑色矩陣14的短軸(y軸)方向的的長度S2之內。
較佳地，空氣孔16的深度D1係為大於第一基板12a之厚度D2的0.01倍，並且小於第一基板12a之厚度D2。較佳地，空氣孔16與第一基板12a之第一平面彼此接觸的部位p與空氣孔16之深度中央C2之間的角度β係處於±30°之內。
空氣孔16的短軸(y軸)方向的長度S1、空氣孔16的短軸(y軸)方向的長度之中央C1的位置、空氣孔16的深度D1，以及空氣孔16與第一基板12a之第一平面彼此接觸的部位p與空氣孔16之深度中央C2之間的角度β可以根據垂直視角如何被加寬與顯示面板之畫素的大小被改變。例如，空氣孔16的深度D1越大，垂直視角越寬，顯示面板的畫素的大小越大，空氣孔16的短軸(y軸)方向的長度S1越大。在立體影像顯示裝置之商業化之前，透過預先測試可最佳地判定空氣孔16的短軸(y軸)方向的長度S1、空氣孔16的短軸(y軸)方向的長度之中央C1的位置、空氣孔16的深度D1，以及空氣孔16與第一基板12a之第一平面彼此接觸的部位p與空氣孔16之深度中央C2之間的角度β。
「第7圖」所示係為本發明一代表性實施例之光速隨空氣孔之深度改變之圖形。請參考「第7圖」，x軸表示空氣孔16的深度D1，y軸表示相位延遲片30之第一延遲片31或第二延遲片32之光速。
為了不受3D二重像的任何影響觀看最佳的立體影像，左眼影像的光線需要從奇數線的畫素入射到相位延遲片30的奇數線上形成的第一延遲片31上。此外，右眼影像的光線需要從偶數線的畫素入射到相位延遲片30的偶數線上形成的第二延遲片32上。然而，如「第4圖」所示，如果第一基板12a中未形成空氣孔16，從奇數線之畫素入射到第一基板12a上的左眼影像的部份光線行進到第二延遲片32，從偶數線之畫素入射到第一基板12a上的右眼影像的部份光線行進到第一延遲片31。這樣，則產生3D二重像。
如本發明之代表性實施例所示，如果第一基板12a中形成空氣孔16，空氣孔16的深度D1越大，從奇數線之畫素入射到第一基板12a上的左眼影像之光線中到達第一延遲片31的光線量就越多。這是因為左眼影像的光線中行進到第二延遲片32的光線全部被空氣孔16反射，並且行進到第一延遲片31。此外，空氣孔16的深度D1越大，從偶數線之畫素入射到第一基板12a上的右眼影像的光線中發射到第二延遲片的光線量就越多。這是因為右眼影像的光線中到達第一延遲片31的光線全部被空氣孔16反射，並且行進到第二延遲片32。
結果，發射到第一延遲片31的左眼影像的光線量增加，發射到第二延遲片32的右眼影像的光線量增加。因此，空氣孔16的深度D1越大，第一延遲片31或第二延遲片32的光速就越高。另外，由於第一延遲片31或第二延遲片32的光速增加，所以立體影像顯示裝置的亮度增加。
「第8圖」所示係為本發明一代表性實施例之垂直視角隨空氣孔之深度改變之圖形。請參考「第8圖」，圖中表示習知技術的垂直視角與當第一基板12a的厚度D2減少為0.1毫米時所得到的垂直視角，圖中還表示了隨本發明代表性實施例之空氣孔16之深度D1改變的垂直視角。
首先，習知技術之相位延遲片方法之垂直視角已知近似為20°。
第二，如果第一基板12a的厚度D2減少為0.1毫米，顯示面板10之畫素與相位延遲片30之間的距離變短。由此，右眼影像的光線中到達第一延遲片31的光線減少，左眼影像的光線中到達第二延遲片32的光線減少。因此，如果第一基板12a的厚度D2減少為0.1毫米，垂直視角被加寬為近似60°。然而，需要蝕刻製程以減少第一基板12a的厚度D2為0.1毫米，基板蝕刻製程需要很多費用與時間。
第三，如本發明所示，空氣孔16的深度D1越大，垂直視角則越大。這是因為空氣孔16的深度D1越大，到達第一延遲片31的左眼影像的光線量與到達第二延遲片32的右眼影像的光線量越多。尤其地，垂直視角根據空氣孔16的深度D1可能增加到80°。與第一基板12a的厚度D2被減少為0.1毫米相比，如果空氣孔16的深度D1大於0.2毫米，垂直視角可更寬。此外，依照測試結果，空氣孔16的深度D1從0.1毫米增加到0.2毫米，垂直視角迅速地從大約50°增加到70°。因此，空氣孔16的深度D1大於0.2毫米更佳。
至於增加觀看之垂直視角之方法，減少第一基板12a之厚度D2之方法與增加黑色矩陣14之短軸方向之長度S2之方法均可被考慮。首先，對於減少第一基板12a之厚度D2之方法，需要基板蝕刻製程，而基板蝕刻製程需要很多的費用與時間。此外，只有當第一基板12a之厚度D2小於0.4毫米時，減少第一基板12a之厚度D2之方法可具有加寬垂直視角的效果。然而，如果第一基板12a之厚度D2少於0.4毫米，第一基板12a則變得過薄，可能導致第一基板12a之可靠性出現問題。
第二，「第10圖」所示，增加黑色矩陣14之短軸(y軸)方向之長度S2之方法對增加垂直視角幾乎沒有效果。另外，如果增加黑色矩陣14之短軸(y軸)方向之長度S2，則畫素的開口率降低，由此導致立體影像顯示裝置之亮度衰退。
相比之下，第一基板12a中形成空氣孔16之立體影像顯示裝置可增加垂直視角與亮度。另外，如下面所述，於第一基板12a中形成空氣孔16之製程簡單，因此費用增加與時間消耗沒有大問題。
「第11圖」所示係為本發明一代表性實施例之立體影像顯示裝置之製造方法之流程圖。現在將結合「第4圖」、「第5圖」、「第6A圖」、「第6B圖」、「第7圖」、「第8圖」、「第9圖」、「第10圖」以及「第11圖」描述代表性實施例之立體影像顯示裝置之製造方法。
請參考「第11圖」，本發明之立體影像顯示裝置之第一基板12a中形成空氣孔16。空氣孔16係形成於第一基板12a之第一平面上，第一偏光板11a與相位延遲片30被接合至第一基板12a。空氣孔16之長軸(x軸)方向與相位延遲片30之第一延遲片31及相位延遲片32之長軸(x軸)方向相同。空氣孔16被形成以正對奇數線之畫素與偶數線之畫素之間形成的黑色矩陣14。空氣孔16之短軸(y軸)方向長度S2與深度D1依照垂直視角被如何加寬以及依照顯示面板10之畫素大小而變化。
空氣孔16可以使用紅外線雷射透過雕繪或者使用金剛石鑽頭(diamond bite)透過雕繪被形成。或者，空氣孔16可以使用可程式邏輯控制器透過使用機械處理、使用模具透過造模製程以及使用光阻圖案透過蝕刻製程被形成。此外，空氣孔16可以與準備第一基板12a同時形成。這種情況下，空氣孔16係使用擠壓成形(extrusion molding)方法形成於第一基板12a上。空氣孔16係透過向融化的第一基板12a上擠壓具有空氣孔16圖案的模具以及加以冷卻而形成(S1)。
第一偏光板11a被接合至具有空氣孔16之第一基板12a之第一平面上。接合第一偏光板11a後，空氣孔16被密封，其中填充有空氣。此外，具有比第一基板12a低折射率的其他材料也可以代替空氣被填充到空氣孔16中(S2)。
相位延遲片30被接合至第一偏光板11a上。一旦相位延遲片30被接合，則需要依照第一延遲片31被放置於奇數線之畫素上以及相位延遲片32被放置於偶數線之畫素上之方式完成配向(alignment)(S3)。
如上可看出，本發明包含形成於顯示面板之基板上的若干空氣孔，其中相位延遲片被接合至此顯示面板。由此，本發明中，左眼影像之光線中，行進到右圓偏光延遲片之光線全部被這些空氣孔反射以允許光線行進到左圓偏光延遲片，並且右眼影像之光線中，行進到左圓偏光延遲片的光線全部被這些空氣反射以允許光線行進到右圓偏光延遲片。因此，當觀看立體影像時，本發明可加寬垂直視角以及增加亮度。
雖然本發明以前述之實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明。在不脫離本發明之精神和範圍內，所為之更動與潤飾，均屬本發明之專利保護範圍之內。尤其地，各種更動與修正可能為本發明揭露、圖式以及申請專利範圍之內主題組合排列之組件部和/或排列。除了組件部和/或排列之更動與修正之外，本領域技術人員明顯還可看出其他使用方法。
DIS．．．顯示面板
PR．．．相位延遲片
PG．．．偏光眼鏡
G．．．閘極線
D．．．資料線
RGB．．．數位影像資料
Vsync、Hsync、DE、CLK．．．時序訊號
MODE．．．模式訊號
GSC．．．閘極位移時脈
GSP．．．閘極開始脈衝
SSP．．．源極開始脈衝
SSC．．．源極取樣時脈
SOE．．．源極輸出賦能訊號
POL．．．極性控制訊號
GOE．．．閘極輸出賦能訊號
110．．．閘極驅動單元
120．．．資料驅動單元
130．．．時序控制器
140．．．主機系統
10．．．顯示面板
11a．．．上偏光板
11b．．．下偏光板
12a．．．第一基板
12b．．．第二基板
13．．．液晶層
14．．．黑色矩陣
15a．．．奇數線彩色濾光片
15b．．．偶數線彩色濾光片
16．．．空氣孔
20．．．偏光眼鏡
30．．．相位延遲片
31．．．第一延遲片
32．．．第二延遲片
r1、r2．．．光傳輸軸
r3、r4．．．光軸
C1．．．空氣孔的短軸(y軸)方向的長度之中央
C2．．．空氣孔之深度中央
D1．．．空氣孔的深度
D2．．．第一基板的厚度
S1．．．空氣孔的短軸(y軸)方向的長度
S2．．．黑色矩陣的短軸(y軸)方向的的長度
第1圖所示係為使用相位延遲片方法之立體影像顯示裝置之示意圖；
第2圖所示係為本發明一代表性實施例之立體影像顯示裝置之方塊圖；
第3圖所示係為顯示面板、相位延遲片以及偏光眼鏡之展開透視圖；
第4圖所示係為本發明一代表性實施例之具有空氣孔、偏光板以及相位延遲片之顯示面板之剖面圖；
第5圖所示係為本發明一代表性實施例之具有空氣孔之第一基板上入射之光線之入射角與折射角之示意圖；
第6A圖所示係為本發明一代表性實施例之具有空氣孔之第一基板之詳細透視圖；
第6B圖所示係為本發明一代表性實施例之具有空氣孔之第一基板之局部A之剖面圖；
第7圖所示係為本發明一代表性實施例之發光速度隨空氣孔之深度改變之圖形；
第8圖所示係為本發明一代表性實施例之垂直視角隨空氣孔之深度改變之圖形；
第9圖所示係為垂直視角隨基板之厚度之減少而改變之圖形；
第10圖所示係為垂直視角隨黑色矩陣之短軸方向之長度之增加而改變之圖形；以及
第11圖所示係為本發明一代表性實施例之立體影像顯示裝置之製造方法之流程圖。
11a．．．上偏光板
11b．．．下偏光板
12a．．．第一基板
12b．．．第二基板
13．．．液晶層
14．．．黑色矩陣
15a．．．奇數線彩色濾光片
15b．．．偶數線彩色濾光片
16．．．空氣孔
30．．．相位延遲片
31．．．第一延遲片
32．．．第二延遲片

Claims (13)

  1. 一種立體影像顯示裝置，包含：一顯示面板，包含複數條資料線、與該等資料線交叉之複數條閘極線，以及於該等資料線與該等閘極線之交叉處所定義的格區域中形成的複數個畫素；以及一相位延遲片，包含一第一延遲片與一第二延遲片，該第一延遲片用於僅僅從中通過左圓偏光，該第二延遲片用於僅僅從中通過右圓偏光，其中該顯示面板之一第一基板之一第一平面中形成複數個空氣孔，以及該等空氣孔之長軸方向與該第一延遲片及該第二延遲片之長軸方向相同。
  2. 如請求項第1項所述之立體影像顯示裝置，其中該等空氣孔正對該顯示面板之該等奇數線之該等畫素與該顯示面板之該等偶數線之該等畫素之間形成的一黑色矩陣。
  3. 如請求項第2項所述之立體影像顯示裝置，其中該等奇數線之該等畫素正對該第一延遲片，該等偶數線之該等畫素正對該第二延遲片。
  4. 如請求項第2項所述之立體影像顯示裝置，其中該等空氣孔之短軸方向之長度係為該黑色矩陣之短軸方向之長度的0.01至1.1倍。
  5. 如請求項第2項所述之立體影像顯示裝置，其中該等空氣孔之短軸方向之中央係位於該黑色矩陣之短軸方向之長度內。
  6. 如請求項第2項所述之立體影像顯示裝置，其中該等空氣孔之深度係為大於該第一基板之厚度之0.01倍，且少於該第一基板之厚度。
  7. 如請求項第2項所述之立體影像顯示裝置，其中該等空氣孔與該第一基板之該第一平面彼此接觸之部位p與該等空氣孔之深度中央之間的角度係處於±30°內。
  8. 如請求項第2項所述之立體影像顯示裝置，其中一偏光板係額外被接合於該第一平面與該相位延遲片之間。
  9. 一種立體影像顯示裝置之製造方法，該立體影像顯示裝置包含：一顯示面板，包含複數條資料線、與該等資料線交叉之複數條閘極線，以及於該等資料線與該等閘極線之交叉處所定義的格區域中形成的複數個畫素；以及一相位延遲片，包含僅僅從中通過左圓偏光之一第一延遲片，以及僅僅從中通過右圓偏光之一第二延遲片，該立體影像顯示裝置之製造方法包含：於該顯示面板之一第一基板之一第一平面中形成複數個空氣孔；接合一偏光板至該第一平面上；以及接合該相位延遲片至該偏光板上，其中該等空氣孔之長軸方向與該第一延遲片與該第二延遲片之長軸方向相同。
  10. 如請求項第9項所述之立體影像顯示裝置之製造方法，其中該等空氣孔正對該顯示面板之該等奇數線之該等畫素與該顯示面板之該等偶數線之該等畫素之間形成的一黑色矩陣。
  11. 如請求項第10項所述之立體影像顯示裝置之製造方法，其中，在該顯示面板之一第一基板之一第一平面中形成複數個空氣孔之步驟中，該等空氣孔係使用一紅外線雷射透過雕繪被形成。
  12. 如請求項第10項所述之立體影像顯示裝置之製造方法，其中，在該顯示面板之一第一基板之一第一平面中形成複數個空氣孔之步驟中，該等空氣孔係使用一金剛石鑽頭透過雕繪被形成。
  13. 如請求項第10項所述之立體影像顯示裝置之製造方法，其中，在該顯示面板之一第一基板之一第一平面中形成複數個空氣孔之步驟中，該等空氣孔係使用透過向融化的該第一基板之該第一平面上按壓具有該等空氣孔圖案之一模具並且加以冷卻而形成。
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