TWI468815B - 立體顯示器及其製造方法 - Google Patents

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Description

立體顯示器及其製造方法
本發明係有關於一種顯示器，特別是指一種用於顯示立體影像之立體顯示器及其製造方法。
近來，提升影像品質的立體影像顯示裝置已受到各行各業的注目，並且受到大部分消費者的喜愛。立體顯示技術可大致分成觀察者需戴特殊設計眼鏡觀看的眼鏡式以及直接裸眼觀看的裸眼式。 眼鏡式立體顯示可分為濾光眼鏡、偏光眼鏡以及快門眼鏡等方式。眼鏡式立體顯示器的原理主要是利用顯示器送出具有特殊訊息的左右眼影像，經由頭戴式眼鏡的選擇，讓左右眼分別看到左右眼影像，以形成立體視覺。
一般而言，眼鏡式立體顯示技術可藉由在顯示面板上貼附一圖案化相位延遲膜使顯示畫面區分成左右眼可視區域，搭配特殊的眼鏡，使觀看者左右眼分別看到左右眼可視畫面，以達到立體效果。
然而，習知的圖案化相位延遲膜之結構中，必須設有一基材用以承載其上的配向層及液晶層，基材的設置不但增加顯示器的整體厚度，為避免影響立體顯示器的顯示效果，作為基材的材料其相 位差必須是0，基材的選用將大幅增加立體顯示器之生產成本。
本發明之一目的係提供一種立體顯示器，俾能改善上述問題。此立體顯示器包含一顯示面板、一液晶層、一配向層以及一黏著層。前述之液晶層位於顯示面板之一側。配向層由一可固化樹脂所形成，位於液晶層相對於顯示面板之另外一側，配向層具有複數個第一配向區域及複數個第二配向區域，其中第一配向區域及第二配向區域彼此交錯且互相平行，第一配向區域上之液晶提供第一相位延遲，第二配向區域上之液晶提供第二相位延遲，第一相位延遲與第二相位延遲之差為λ/2。黏著層位於顯示面板以及液晶層之間，且顯示面板透過黏著層與液晶層相接著。其中，配向層之鉛筆硬度係介於1B至4H之間。黏著層之黏著力係介於50gf/25mm至1500gf/25mm之間。
依據本發明一實施方式，前述之可固化樹脂包括紫外光固化樹脂及熱固化樹脂。
依據本發明一實施方式，前述之可固化樹脂之材料係選自壓克力樹脂、矽樹脂和環氧樹脂所組成之群組。
依據本發明一實施方式，前述之配向層與前述液晶層間之附著力係介於3B至5B之間
依據本發明一實施方式，前述之黏著層之材料係選自壓克力樹脂、矽樹脂和環氧樹脂所組成之群組。
依據本發明一實施方式，前述之立體顯示器更包括一偏光板，其配置於黏著層與顯示面板之間。
依據本發明一實施方式，前述之配向層上相對於液晶層之另一側進一步設有一功能性光學膜，前述之功能性光學膜係選自硬塗層膜、抗眩膜、抗靜電膜、抗反射膜、低反射膜及前述之光學膜之組合所組成之群組。
本發明之另一目的係提供一種立體顯示器之製造方法，其方法包括以下步驟。提供一基材。塗佈一可固化樹脂於基材上。形成一配向微結構於可固化樹脂上。固化可固化樹脂形成一配向層。塗佈一液晶層於配向層上。使液晶層與配向層配向。固化該液晶層。塗佈一黏著層於液晶層上。將液晶層與配向層藉由黏著層貼附於一顯示面板上。分離基材與配向層。其中，前述之配向層具有複數個第一配向區域及複數個第二配向區域，第一配向區域及第二配向區域彼此交錯且互相平行，第一配向區域上之液晶提供一第一相位延遲，第二配向區域上之液晶提供一第二相位延遲，第一相位延遲與第二相位延遲之差為λ/2。前述配向層之鉛筆硬度係介於1B至4H之間，且前述之黏著層之黏著力係介於50gf/25mm至1500gf/25mm之間。
依據本發明一實施方式，前述之基材之材料係選自三醋酸纖維素(TAC)、聚乙烯對苯二甲酸酯(PET)、聚碳酸酯(PC)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)以及聚丙烯(PP)所組成之群組。
依據本發明一實施方式，前述之立體顯示器之製造方法，更包括貼附一偏光板於顯示面板與黏著層之間。
依據本發明一實施方式，前述之可固化樹脂係為一紫外光固化樹脂，且固化前述之可固化樹脂之光照射能量實質介於100mJ/cm2 至1000mJ/cm2之間。
100‧‧‧顯示面板
200‧‧‧黏著層
300‧‧‧液晶層
400‧‧‧配向層
410‧‧‧第一配向區域
420‧‧‧第二配向區域
800‧‧‧可固化樹脂
900‧‧‧基材
為讓本發明之上述和其他目的、特徵、優點與實施例能更明顯易懂，所附圖式之說明如下：第1圖係繪示本發明之一實施例之立體顯示器之剖面示意圖。
第2A圖至第2F圖係繪示本發明之一實施例之立體顯示器之製造方法之步驟圖。
為了使本發明揭示內容的敘述更加詳盡與完備，下文針對了本發明的實施態樣與具體實施例提出了說明性的描述；但這並非實施或運用本發明具體實施例的唯一形式。以下所揭露的各實施例，在有益的情形下可相互組合或取代，也可在一實施例中附加其他的實施例，而無須進一步的記載或說明。
在以下描述中，將詳細敘述許多特定細節以使讀者能夠充分理解以下的實施例。然而，可在無此等特定細節之情況下實踐本發明之實施例。在其他情況下，為簡化圖式，熟知的結構與裝置僅示意性地繪示於圖中。
本發明之一目的係提供一種立體顯示器。
請參照第1圖，係繪示根據本發明一實施方式之立體顯示器10之剖面示意圖。在此揭露之立體顯示器10，可用來進行三維立體顯示，具有製造成本低廉，且整體厚度較薄等優點。如第1圖所示，立體顯示器10包含一顯示面板100；一液晶層300，位於該顯示面板100之一側；一配向層400，位於液晶層300相對於顯示面板 100之另外一側；以及一黏著層200，配置於顯示面板100以及液晶層300之間。
復請參照第1圖，配向層400由一可固化樹脂所形成，在本發明之一實施例中，可固化樹脂係為一紫外光固化樹脂，其材料係選自壓克力樹脂、矽樹脂和環氧樹脂所組成之群組。在本發明之另一實施例中，可固化樹脂係一熱固化樹脂。配向層400具有複數個第一配向區域410及複數個第二配向區域420，其中第一配向區域410及第二配向區域420彼此交錯且互相平行，第一配向區域410上之液晶提供一第一相位延遲，第二配向區域420上之液晶提供一第二相位延遲，且第一相位延遲與該第二相位延遲之差為λ/2。在本發明之一實施例中，配向層400與液晶層300間之附著力係介於3B至5B之間。配向層400之鉛筆硬度係介於1B至4H之間，較佳係介於2H至3H之間。在本發明之一實施例中，配向層400所使用的材料係為一種紫外光固化樹脂，例如壓克力樹脂HC-1433(佐曜應用材料，台灣)，其鉛筆硬度約為H。
在本發明之一實施例中，配向層400之形成方法係選自微刮痕配向法(micro-scratch alignment treatment)、刷磨式配向法(rubbing treatment)、光配向法(photo-alignment)、二氧化矽蒸著法(SiO2 evaporation)、離子束配向法(ion beam alignment)。在本發明之一較佳實施例中，係藉由一雕刻輪壓印上述可固化樹脂時所形成。前述的雕刻輪的表面形成有特定的凹凸微結構，藉由壓印步驟而將雕刻輪上的凹凸輪廓轉印至可固化樹脂層上，而在配向層400上形成不同的第一配向區域410及第二配向區域420。配向層400之形成方式並非用以限定本發明之申請 專利範圍。採用任何方式所形成之配向結構均屬於本發明所請求之保護範圍。
顯示面板100透過黏著層200與液晶層300相接著，在一實施例中，黏著層之材料係選自壓克力樹脂、矽樹脂、環氧樹脂所組成之群組。黏著層200之黏著力係介於50gf/25mm至1500gf/25mm之間，較佳係介於100gf/25mm至300gf/25mm之間。在本發明之一實施例中，黏著層200之材料係為壓克力樹脂，其黏著力約為200gf/25mm。
在本發明之一實施例中，前述的立體顯示器可更包括一偏光板，配置於黏著層200與顯示面板100之間。
在本發明之一實施例中，配向層400上相對於液晶層300之另一側可選擇性地進一步設有一功能性光學膜，功能性光學膜係選自硬塗層膜、抗眩膜、抗靜電膜、抗反射膜、低反射膜及前述的光學膜之組合所組成之群組。
本發明之另一目的係提供一種立體顯示器之製造方法。請參照第2A至2F圖，係繪示本發明一實施例之立體顯示器之製造方法之步驟圖。
在製造步驟中，提供一基材900，基材900之相位延遲可不為0，做為基材的材料可例如是而不限於三醋酸纖維素(TAC)、聚乙烯對苯二甲酸酯(PET)、聚碳酸酯(PC)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)以及聚丙烯(PP)。在本發明之一實施例中，基材900係為三醋酸纖維素(TAC)。
請參照第2A圖，將一可固化樹脂800塗佈於基材900之上。於本發 明之一實施例中，可固化樹脂800可以是紫外光固化樹脂或熱固化樹脂。塗佈可固化樹脂800的方法可例如為狹縫塗佈法(slit coating)、滾筒式塗佈法(roller coating)或模具式塗佈法(Die coating)等。根據本發明之製造方法之一實施例，可固化樹脂800係為紫外光固化樹脂，例如是壓克力樹脂HC-1433(佐曜應用材料，台灣)。
接著，如第2B圖所示，形成一配向微結構於可固化樹脂800上。配向微結構可藉由以預定圖案壓印可固化樹脂800而形成。壓印步驟可由壓印裝置或表面具預定結構之滾輪實行。於本發明之製造方法之一較佳實施例中，該壓印步驟係由一雕刻輪實行。雕刻輪的表面具有特定的凹凸結構，藉由滾壓步驟而將雕刻輪上的凹凸輪廓轉印至可固化樹脂層800上，而形成配向微結構。在本發明之立體顯示器之製造方法之另一實施例中，形成配向微結構之方法係選自微刮痕配向法(micro-scratch alignment treatment)、刷磨式配向法(rubbing treatment)、光配向法(photo-alignment)、二氧化矽蒸著法(SiO2 evaporation)或是離子束配向法(ion beam alignment)。
形成配向微結構後，固化配向微結構以形成配向層400。請參照第2B圖，其中，配向層400具有複數個第一配向區域410及複數個第二配向區域420，該些第一配向區域410及該些第二配向區域420彼此交錯且互相平行。於本發明之立體顯示器之製造方法之一實施例中，可固化樹脂800可為紫外光固化樹脂，經由紫外光照射後固化，紫外光固化樹脂800可以是壓克力樹脂HC-1433(佐曜應用材料，台灣)，固化可固化樹脂800之光照射能量實質介於 100mJ/cm2至1000mJ/cm2之間。經百格測試，固化後形成之配向層400與基材900間之附著力係介於0B至2B之間，較佳係介於0B至1B之間，而配向層400之鉛筆硬度係介於B至4H之間，較佳係介於H至3H之間。於本發明之製造方法之一實施例中，配向層400之鉛筆硬度係為H，且配向層400與基材900間之附著力係為0B。於本發明之立體顯示器之製造方法之一實施例中，可固化樹脂800中可選擇性地添加一功能性添加劑，前述的功能性添加劑可以舉例性而不限於硬塗層劑、抗眩劑、抗靜電劑、抗反射劑以及前述的材料之組合。
形成配向層400後，如第2C圖所示，形成一液晶層300於配向層400上方。形成液晶層300的方式可例如為狹縫塗佈法(slit coating)或其他適當的方法。於本發明之立體顯示器之製造方法之一實施例中，液晶層300所使用的液晶材料係為棒狀液晶Merck973(默克光電，台灣)。接著，使液晶層300與配向層400進行配向後固化液晶層300。其中，第一配向區域410上之液晶提供一第一相位延遲，第二配向區域420上之液晶提供一第二相位延遲，第一相位延遲與第二相位延遲之差為λ/2。經百格測試，液晶層300與配向層400間之附著力係介於3B至5B之間。
請參照第2D圖，待液晶層300固化後塗佈一黏著層200於液晶層300上。在本發明之立體顯示器之製造方法之一實施例中，黏著層200之材料係選自壓克力樹脂、矽樹脂和環氧樹脂所組成之群組。黏著層200之黏著力係介於50gf/25mm至1500gf/25mm之間，較佳係介於100gf/25mm至300gf/25mm之間。在本發明之一實施例中，黏著層200之材料係為壓克力樹脂，其黏著力約為 200gf/25mm。
接著將液晶層300與配向層400藉由黏著層200貼附於一顯示面板100上，如第2E圖所示。於本發明之立體顯示器之製造方法之一實施例中，液晶層300與配向層400係先貼附於一偏光板上，再藉由黏著層200貼附於顯示面板100上，其中偏光板係介於顯示面板100與黏著層200之間。
最後，使基材900與配向層400分離，如第2F圖所示。於本發明之一實施例中，將基材900與配向層400分離後，可選擇性地在配向層400上進一步貼附一功能性光學膜，功能性光學膜可以是但不限於硬塗層膜、抗眩膜、抗靜電膜、抗反射膜、低反射膜及前述的光學膜之組合。
綜上所述，利用本發明之立體顯示器之製造方法所製作之立體顯示器，因不具有承載液晶層之基材，故顯示器之整體厚度可以大幅降低。此外，在製造過程中可使用相位差不為0的基材來承載液晶層與配向層的製作，進而可降低整體立體顯示器之生產成本。
雖然本發明已以實施方式揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何熟習此技藝者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作各種之更動與潤飾，因此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。
10‧‧‧立體顯示器
100‧‧‧顯示面板
200‧‧‧黏著層
300‧‧‧液晶層
400‧‧‧配向層
410‧‧‧第一配向區域
420‧‧‧第二配向區域

Claims (9)

  1. 一種立體顯示器，其包括：一顯示面板；一液晶層，位於該顯示面板之一側；一配向層，由一可固化樹脂所形成，位於該液晶層相對於該顯示面板之另一側，該配向層具有複數個第一配向區域及複數個第二配向區域，其中該些第一配向區域及該些第二配向區域彼此交錯且互相平行，該些第一配向區域上之液晶提供一第一相位延遲，該些第二配向區域上之液晶提供一第二相位延遲，該第一相位延遲與該第二相位延遲之差為λ/2；以及一黏著層，配置於該顯示面板以及該液晶層之間，該黏著層具有二黏著面，該二黏著面之一者係黏著於該液晶層，另一者則黏著於該顯示面板；其中，該配向層之鉛筆硬度係介於1B至4H之間，且該黏著層之黏著力係介於50gf/25mm至1500gf/25mm之間。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之立體顯示器，其中該可固化樹脂包括紫外光固化樹脂及熱固化樹脂。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之立體顯示器，其中該可固化樹脂之材料係選自壓克力樹脂、矽樹脂和環氧樹脂所組成之群組。
  4. 如申請專利範圍第1項所述之立體顯示器，其中該配向層與該液晶層間之附著力係介於3B至5B之間。
  5. 如申請專利範圍第1項所述之立體顯示器，其中該黏著層之材料 係選自壓克力樹脂、矽樹脂和環氧樹脂所組成之群組。
  6. 如申請專利範圍第1項所述之立體顯示器，其中該配向層上相對於該液晶層之另一側進一步設有一功能性光學膜，該功能性光學膜係選自硬塗層膜、抗眩膜、抗靜電膜、抗反射膜、低反射膜及前述光學膜之組合所組成之群組。
  7. 一種立體顯示器之製造方法，包括：提供一基材；塗佈一可固化樹脂於該基材上；形成一配向微結構於該可固化樹脂上；固化該可固化樹脂形成一配向層；塗佈一液晶層於該配向層上；使該液晶層與該配向層配向；固化該液晶層；塗佈一黏著層於該液晶層上；將該液晶層與該配向層藉由該黏著層貼附於一顯示面板上，其中該黏著層具有二黏著面，該二黏著面之一者係黏著於該液晶層，另一者則黏著於該顯示面板；以及分離該基材與該配向層；其中，該配向層具有複數個第一配向區域及複數個第二配向區域，該些第一配向區域及該些第二配向區域彼此交錯且互相平行，該些第一配向區域上之液晶提供一第一相位延遲，該些第二配向區域上之液晶提供一第二相位延遲，該第一相位延遲與該第二相位延遲之差為λ/2；其中，該配向層之鉛筆硬度係介於1B至4H之間，且該黏著層之黏著力係介於50gf/25mm至1500gf/25mm之間。
  8. 如申請專利範圍第7項所述之製造方法，其中該基材之材料係選自三醋酸纖維素(TAC)、聚乙烯對苯二甲酸酯(PET)、聚碳酸酯(PC)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)以及聚丙烯(PP)所組成之群組。
  9. 如申請專利範圍第7項所述之製造方法，其中該可固化樹脂係為一紫外光固化樹脂，且固化該可固化樹脂之光照射能量實質介於100mJ/cm2至1000mJ/cm2之間。
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