TWI459080B - 立體顯示面板以及屏障面板 - Google Patents

Description

立體顯示面板以及屏障面板

本發明是有關於一種立體顯示面板，且特別是有關於一種可應用於立體顯示面板的屏障面板。

目前的立體顯示技術大致可分成觀賞者可直接裸眼觀賞之裸眼式(auto-stereoscopic)以及需配戴特殊設計眼鏡觀賞之戴眼鏡式(stereoscopic)。裸眼式立體顯示的工作原理主要是利用固定式光柵來控制觀賞者左眼與右眼所接收到的影像。根據人眼的視覺特性，當左、右眼分別觀視的影像具有不同視差(parallax)時，人眼會觀察將二影像重疊解讀成一立體影像。戴眼鏡式立體顯示的工作原理主要是利用顯示面板顯示左右眼畫面，經由頭戴式眼鏡的選擇，讓左右眼分別看到左右眼畫面以形成立體視覺。

為了使立體顯示面板可以在平面顯示以及立體顯示之間進行切換，一般會在顯示面板上方裝設一個屏障面板作為切換單元(switch cell)。基本上，屏障面板包括基板、電極層、配向層以及液晶層。考慮到輕薄、較佳的立體影像效果以及低成本的優勢，因此常使用聚合物作為基板的材料。然而，由於屏障面板之主動區與周邊區之間沒有阻隔物保護，因此液晶分子會直接接觸到主動區與周邊區之間的空隙所暴露出的聚合物基板並發生化學反應，導致基板龜裂，進而影響此立體顯示面板品質。

本發明提供一種立體顯示面板以及屏障面板，其可以解決傳統屏障面板中之液晶分子會直接接觸到主動區與周邊區之間的空隙所暴露出的聚合物基板並發生化學反應而導致基板龜裂的問題。

本發明提出一種立體顯示面板，其具有主動區以及周邊區，立體顯示面板包括顯示面板以及屏障面板，位於顯示面板的一側，其中屏障面板包括：第一基板以及第二基板，彼此對向設置，其中第一基板以及第二基板包括環烴共聚物或是環烴聚合物；第一電極層以及第二電極層，分別位於第一基板以及第二基板上並位於主動區中；第一黏著層以及第二黏著層，分別位於第一基板以及第二基板上並位於周邊區中；第一配向層，覆蓋第一電極層以及第一黏著層；第二配向層，覆蓋第二電極層以及第二黏著層；以及液晶層位於第一配向層以及第二配向層之間。

本發明提出一種屏障面板，其具有主動區以及周邊區，屏障面板包括：第一基板以及第二基板，彼此對向設置，其中第一基板以及第二基板包括環烴共聚物或是環烴聚合物；第一電極層以及第二電極層，分別位於第一基板以及第二基板上並位於主動區中；第一黏著層以及第二黏著層，分別位於第一基板以及第二基板上並位於周邊區中；第一配向層，覆蓋第一電極層以及第一黏著層；第二配向層，覆蓋第二電極層以及第二黏著層；以及液晶層位於第一配向層以及第二配向層之間。

基於上述，本發明之立體顯示面板以及屏障面板可利用設置於基板上之黏著層來改善基板與配向層之間的黏著度，以使得配向層可牢靠地覆蓋於黏著層上。如此一來，液晶層因配向層的隔離就不會與基板接觸，因而可以使得基板龜裂問題不會發生，進而可改善此立體顯示面板的效能。

為讓本發明之上述特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉實施例，並配合所附圖式作詳細說明如下。

圖1為根據本發明實施例之一種立體顯示面板的示意圖，特別是關於一種2D/3D可切換式立體顯示面板。請參照圖1，立體顯示面板1000包括顯示面板200以及屏障面板100。

顯示面板200可為非自發光型顯示面板(例如：液晶顯示面板、電泳顯示面板、電濕潤顯示面板或是其他種類之顯示面板)以及自發光型顯示面板(有機發光顯示面板或是其他種類之顯示面板)一般來說，顯示面板200可包括對向基板、主動元件陣列(例如：畫素陣列)以及顯示介質(例如：液晶顯示介質、電泳顯示介質、電濕潤顯示、有機發光顯示介質或是其他顯示介質)等。倘若上述顯示面板200為非自發光型顯示面板，在顯示面板200之背面可更設置光源模組。

屏障面板100位於顯示面板200的一側。換言之，屏障面板200是位於光源模組上之顯示面板200的上方。有關屏障面板200的結構將於後續段落作詳細說明。

在本實施例中，立體顯示面板1000更包括透鏡陣列50。透鏡陣列50位於屏障面板100的上方，如圖1所示。此外，本發明未加以限制透鏡陣列50之材料。亦即，本發明未限制所使用之透鏡材料50的折射率。基於此配置，顯示面板200所發出之光線可經由屏障面板100以及透鏡陣列50之折射後，而形成投射至左眼EL的左光線路徑以及投射至右眼ER的右光線路徑，進而使人眼觀看到立體影像。

以下將配合圖2詳細描述屏障面板100。

圖2為圖1之立體顯示面板1000中之屏障面板100的俯視圖。請參照圖2，本實施例之立體顯示面板1000具有主動區AA以及周邊區PA。同樣地，屏障面板100具有主動區AA以及周邊區PA。主動區AA(亦可稱為顯示區)主要用於顯示影像。周邊區PA(亦可稱為非顯示區或邊框區)主要用於設置驅動元件、周邊線路、接合膠材或是膜層等。在本實施例中，周邊區PA之間更包括間隙區SA。

圖3為沿圖2中之剖線I-I’所繪示的剖面圖。請參照圖3，屏障面板100可包括第一基板102、第二基板104、第一電極層106、第二電極層108、第一黏著層110、第二黏著層112、第一配向層114、第二配向層116以及液晶層118。在本實施例中，屏障面板100更包括周邊電極SE、間隙物PS、導電球B以及密封膠S。

第一基板102以及第二基板104彼此相對向設置，且其材質包括環烴共聚物(Cyclo Olefin Copolymer，COC)以及環烴聚合物(Cyclo Olefin Polymer，COP)。COC以及COP可為分別由下式(1)以及下式(2)表示之重複單元：

在式(1)中，X及Y各獨立表示大於0的整數。

在式(2)中，R₁ 及R₂ 各獨立表示氫原子、直鏈烷基或支鏈烷基，其中m及n各獨立表示大於0的整數。

此外，COC之光相位差(retardation)為2.34 nm，而COP之光相位差為3.73 nm。相較於一般所使用之光相位差為小於或等於10 nm的光學透明基板材料(例如：玻璃)來說，具有較低光相位差的COC以及COP能夠減少光在基板中折射變形後的延遲現象所導致的亮度惡化。

第一電極層106以及第二電極層108分別位於第一基板102以及第二基板104上，且位於主動區AA中。第一電極層106以及第二電極層108之材質包括透明導電材料，其例如是金屬氧化物，如銦錫氧化物、銦鋅氧化物、鋁錫氧化物、鋁鋅氧化物、銦鍺鋅氧化物、其它合適的氧化物(諸如氧化鋅)或者是上述至少二者之堆疊層。此外，第一電極層106與第二電極層108的材料可以相同或相異，本發明不加以限制。

第一黏著層110以及第二黏著層112分別位於第一基板102以及第二基板104上並位於周邊區PA中。根據本實施例，第一基板102與第一黏著層110之間的黏著力為大於0.2 N/mm² ，且第二基板104與第二黏著層112之間的黏著力為大於0.2 N/mm² ，第一黏著層110與第一電極層106之間的黏著力為大於0.2 N/mm² ，第二黏著層112與第二電極層108之間的黏著力為大於0.2 N/mm² 。另外，第一黏著層110以及第二黏著層112分別位於第一基板102以及第二基板104上之周邊區PA的間隙區SA內。在本實施例中，第一黏著層110以及第二黏著層112的材料分別包括電極材料。電極材料包括可透光電極材料與不透光電極材料，且第一黏著層110以及第二黏著層112可以是單層或多層結構。可透光電極材料可包括金屬氧化物，諸如銦錫氧化物、銦鋅氧化物、鋁錫氧化物、鋁鋅氧化物、銦鍺鋅氧化物、其它合適的氧化物(諸如氧化鋅)或者是上述至少二者之堆疊層。不透光電極材料可包括金屬，諸如銀、鋁、鉬、銅、鈦或其它合適的金屬。需注意的是，第一黏著層110與第一電極層106分離開來，且第二黏著層112與第二電極層108分離開來。也就是說，第一黏著層110與第一電極層106未接觸且電性絕緣，且第二黏著層112與第二電極層108未接觸且電性絕緣。

此外，若第一黏著層110以及第二黏著層112為電極材料，則第一黏著層110以及第二黏著層112與周邊區PA中之周邊電極SE未接觸且電性絕緣，以避免短路。下文中將簡單描述周邊電極SE。

另外，第一黏著層110以及第二黏著層112之電極材料可以分別與第一電極層106以及第二電極層108之材料相同或相異，本發明不加以限制。若第一黏著層110以及第二黏著層112之電極材料分別與第一電極層106以及第二電極層108相異，則第一黏著層110與第一電極層106的形成順序以及第二黏著層112與第二電極層108的形成順序可端視使用者設計而定，本發明不加以限制。

第一配向層114覆蓋第一電極層106以及第一黏著層110，且第二配向層116覆蓋第二電極層108以及第二黏著層112。在本實施例中，第一配向層114以及第二配向層116的材質包括聚乙醯胺(polyimide，PI)、纖維素甲醚(methyl cellulose，MC)、聚乙烯醇(polyvinyl alcohol，PVA)、聚醯胺(polyamide)或是二氧化矽(silicon oxide，SiO₂ )。另外，第一配向層114以及第二配向層116可分別延伸至第一基板102上之周邊電極SE上以及第二基板104上之周邊電極SE上，然而本發明不以此為限。詳細而言，由於第一配向層114以及第二配向層116與第一基板102以及第二基板104之間的間隙區SA分別具有第一黏著層110以及第二黏著層112，因此可增加第一配向層114與第一基板102之間的黏著度並且可增加第二配向層116以及第二基板104之間的黏著度。

液晶層118位於第一配向層114以及第二配向層116之間。液晶層118包括數個液晶分子LC，其中液晶分子LC在電場中具有光學異向性且在無電場條件下為光學等向性。在此，因第一配向層114以及第二配向層116分別從顯示區AA延伸至第一基板102上之周邊電極SE上以及第二基板104上之周邊電極SE上，因此液晶層118因第一配向層114以及第二配向層116的隔離就不會在間隙區SA與第一基板102以及第二基板104接觸。換言之，第一基板102以及第二基板104將不會與液晶層118接觸而產生化學反應而導致基板龜裂問題。

在本實施例中，液晶層118之中可更包括設置有用以維持屏障面板100厚度之間隙物PS。間隙物PS例如是有機絕緣材質，其形狀以及尺寸端視使用者設計而定，本發明不加以限制。

導電球B之材質可包括金或是其他金屬材料。經由導電球B，第一基板102上之周邊電極SE與第二基板104上之周邊電極SE可彼此電性連接，並藉此電性連接於外部電路。

密封膠S位於第一基板102與第二基板104之間且位於周邊區PA中，且一部分的第一配向層114以及第二配向層116被密封膠S覆蓋。密封膠S亦覆蓋周邊區SA中之周邊電極SE。密封膠S包括玻璃膠以及紫外光膠。

圖4為沿圖2中之剖線I-I’所繪示之另一種屏障面板的剖面圖。圖4之實施例與圖3相似，因此相同的元件以相同的符號表示且不再重複說明。請參照圖4，本實施例與上述圖3之實施例不相同之處在於，第一黏著層210以及第二黏著層212為無機絕緣材料或是有機絕緣材料。上述之無機絕緣材料包括氧化矽、氧化氮、摻雜碳之氧化矽、氧化鋁、氧化鈦或者是上述至少二者之堆疊層。上述之有機絕緣材料包括如TW-I339669中所描述之化合物，其由下式(3)表示：

其中A表示一種伸烷基，L⁰ 表示一種連接氮原子與X^- 之基，X^- 表示-COO-、-SO₃ -或-PO₃ H-；R⁰ 表示烴基、R¹ 表示一個氫原子或一烴基；n表示從1至50之整數；p和q表示1或2之整數，且p+q=3。

承上所述，由於第一黏著層210以及第二黏著層212為絕緣材料，其可分別與第一電極層106、第二電極層108以及周邊電極SE電性絕緣，故第一黏著層210可連接或至少部分重疊於第一電極層106以及第一基板102上之周邊電極SE，且第二黏著層212可連接或至少部份重疊於第二電極層108以及第二基板104上之周邊電極SE。亦即，若第一黏著層210以及第二黏著層212為無機絕緣材料或是有機絕緣材料，則第一黏著層210以及第二黏著層212可設置在主動區AA以及周邊區PA中。

為了確認黏著層材料確實可以改善基板與配向層之間的黏著強度，以下以T型剝離力測試(T-peel test)進行黏著強度測試。在此，是以COC作為基板材料，並以ITO以及二氧化矽作為黏著材料以進行T型剝離力測試，測試結果如表1所示。

由表1可見，PI直接附著於COC之基板上(COC/PI)所測試出的黏著力為0.23 N/mm² 。相較於COC/PI來說，PI以及COC之間具有ITO黏著層之結構(COC/ITO/PI)的黏著力為2.28 N/mm² ，明顯高於COC/PI之黏著力。另外，PI以及COC之間具有SiOx黏著層之結構(COC/SiOx/PI)的黏著力為至少大於2 N/mm² ，亦明顯高於COC/PI結構之黏著力。基於表1之結果可證明，本實施例所製作之屏障面板中的基板、黏著層以及配向層之間具有較穩定之黏合度。

綜上所述，本發明之立體顯示面板以及屏障面板是利黏著層來增加基板與配向層之間的黏著度。經由T型剝離力測試可知，使用電極材料、無機絕緣材料或是有機絕緣材料之黏著層可有效提高基板以及配向層之間的黏著力。如此一來，可避免因配向層與聚合物之間因黏著不佳而在後續製程中產生兩者分離的現象，進而產生產品信賴度不佳的問題。另外，由於本發明之配向層從顯示區延伸至基板之周邊電極，因此液晶層因配向層的隔離不會在間隙區與基板接觸。換言之，藉由本發明之設計可以使得基板不會與液晶層接觸而產生化學反應而導致基板龜裂問題，進而改善立體顯示面板的品質。

雖然本發明已以實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作些許之更動與潤飾，故本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。

50．．．透鏡陣列

100．．．屏障面板

102．．．第一基板

104．．．第二基板

106．．．第一電極層

108．．．第二電極層

110/210．．．第一黏著層

112/212．．．第二黏著層

114．．．第一配向層

116．．．第二配向層

118．．．液晶層

200．．．顯示面板

1000．．．立體顯示面板

AA．．．主動區

B．．．導電球

EL．．．左眼

ER．．．右眼

I-I’．．．剖線

PA．．．周邊區

PS．．．間隙物

S．．．密封膠

SA．．．間隙區

SE．．．周邊電極

圖1是根據本發明一實施例之一種立體顯示面板的示意圖。

圖2為圖1之立體顯示面板中之屏障面板的俯視圖。

圖3為沿圖2中之剖線I-I’所繪示的剖面圖。

圖4為沿圖2中之剖線I-I’所繪示之另一種屏障面板的剖面圖。

102．．．第一基板

104．．．第二基板

106．．．第一電極層

108．．．第二電極層

110．．．第一黏著層

112．．．第二黏著層

114．．．第一配向層

116．．．第二配向層

118．．．液晶層

AA．．．主動區

B．．．導電球

LC．．．液晶分子

PA．．．周邊區

PS．．．間隙物

S．．．密封膠

SA．．．間隙區

SE．．．周邊電極

Claims (10)

1. 一種立體顯示面板，其具有一顯示區以及一非顯示區，該非顯示區環繞該顯示區，該非顯示區具有一間隙區，該立體顯示面板包括：一顯示面板；以及一屏障面板，位於該顯示面板的一側，其中該屏障面板包括：一第一基板以及一第二基板，彼此對向設置，其中該第一基板以及該第二基板包括環烴共聚物或是環烴聚合物；一第一電極層以及一第二電極層，分別位於該第一基板以及該第二基板上並位於該顯示區中；一第一黏著層以及一第二黏著層，分別位於該第一基板以及該第二基板上並位於該非顯示區中；一第一配向層，覆蓋該第一電極層以及該第一黏著層；一第二配向層，覆蓋該第二電極層以及該第二黏著層；以及一液晶層位於該第一配向層以及該第二配向層之間。
2. 如申請專利範圍第1項所述之立體顯示面板，其中該第一基板與該第一黏著層之間的黏著力為大於0.2N/mm² ，該第二基板與該第二黏著層之間的黏著力為大於0.2N/mm² ，其中該第一基板以及該第二基板之材料為環烴 共聚物，該第一黏著層或該第二黏著層之材料為ITO或二氧化矽。
3. 如申請專利範圍第1項所述之立體顯示面板，其中該第一黏著層以及該第二黏著層之材質分別包括一電極材料，且該第一黏著層與該第一電極層分離開來，該第二黏著層與該第二電極層分離開來，該立體顯示面板更包括一透鏡陣列，該屏障面板位於該透鏡陣列以及該顯示面板之間。
4. 如申請專利範圍第1項所述之立體顯示面板，其中該第一黏著層以及該第二黏著層之材質分別包括一無機絕緣材料或是一有機絕緣材料，其中該屏障面板更包括至少一周邊電極位於該非顯示區內但不位於該間隙區內，該第一黏著層以及該第二黏著層係位於該間隙區內。
5. 如申請專利範圍第4項所述之立體顯示面板，其中該無機絕緣材料包括氧化矽、氧化氮、摻雜碳之氧化矽、氧化鋁以及氧化鈦。
6. 如申請專利範圍第4項所述之立體顯示面板，其中該有機絕緣材料包括 其中A表示一種伸烷基，L⁰ 表示一種連接氮原子與X^- 之基，X^- 表示-COO-、-SO₃ -或-PO₃ H-；R⁰ 表示烴基、 R¹ 表示一個氫原子或一烴基；n表示從1至50之整數；p和q表示1或2之整數，且p+q=3。
7. 如申請專利範圍第1項所述之立體顯示面板，其中該屏障面板更包括一密封膠，位於該第一基板與該第二基板之間且位於該非顯示區中，且一部份的該第一配向層以及該第二配向層被該密封膠覆蓋。
8. 如申請專利範圍第1項所述之立體顯示面板，其中該第一配向層以及該第二配向層的材質包括聚乙醯胺、纖維素甲醚、聚乙烯醇、聚醯胺或是二氧化矽。
9. 如申請專利範圍第1項所述之立體顯示面板，其中該第一黏著層與該第一電極層之間的黏著力為大於0.2N/mm² ，該第二黏著層與該第二電極層之間的黏著力為大於0.2N/mm² 。
10. 一種屏障面板，其具有一顯示區以及一非顯示區，該非顯示區環繞該顯示區，該非顯示區具有一間隙區，該屏障面板包括：一第一基板以及一第二基板，彼此對向設置，其中該第一基板以及該第二基板包括環烴共聚物或是環烴聚合物；一第一電極層以及一第二電極層，分別位於該第一基板以及該第二基板上並位於該顯示區中；一第一黏著層以及一第二黏著層，分別位於該第一基板以及該第二基板上並位於該非顯示區中；一第一配向層，覆蓋該第一電極層以及該第一黏著層； 一第二配向層，覆蓋該第二電極層以及該第二黏著層；以及一液晶層，位於該第一配向層以及該第二配向層之間。