專利名稱：使用圖案延遲器方法的立體圖像顯示裝置及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明實(shí)施方式涉及一種使用圖案延遲器方法的立體圖像顯示裝置及其制造方法。
背景技術(shù)：
立體圖像顯示裝置通過(guò)使用立體技術(shù)或自動(dòng)立體技術(shù)來(lái)顯示立體圖像。利用使用 者左眼和右眼之間的雙眼視差的立體技術(shù)包括眼鏡方法和無(wú)眼鏡方法。眼鏡方法分為圖案延遲器方法和快門眼鏡方法。在圖案延遲器方法中，雙眼視差圖像通過(guò)改變偏振方向而顯示在投影儀或直視的顯示裝置上，并且偏振眼鏡用來(lái)實(shí)現(xiàn)立體圖像。在快門眼鏡方法中，雙眼視差圖像以時(shí)分方式顯示在投影儀或直視的顯示裝置上，并且液晶快門眼鏡用來(lái)實(shí)現(xiàn)立體圖像。在非眼鏡方法中，用來(lái)分離雙眼視差圖像光軸的諸如視差屏障或雙凸透鏡之類的光學(xué)板被用來(lái)實(shí)現(xiàn)立體圖像。圖I是顯示使用圖案延遲器方法的立體圖像顯示裝置。參考圖1，采用圖案延遲器方法來(lái)實(shí)現(xiàn)立體圖像的液晶顯示裝置，通過(guò)利用設(shè)置在顯示面板DIS上的圖案延遲器PR的偏振特性和由使用者佩戴的偏振眼鏡PG的偏振特性來(lái)實(shí)現(xiàn)立體圖像。在使用圖案延遲器方法的立體圖像顯示裝置中，左眼圖像顯示在顯示面板DIS的奇數(shù)行，而右眼圖像顯示在偶數(shù)行。顯示面板DIS的左眼圖像在穿過(guò)圖案延遲器PR之后，轉(zhuǎn)變?yōu)樽髨A偏振光，而右眼圖像在穿過(guò)圖案延遲器PR之后，轉(zhuǎn)變?yōu)橛覉A偏振光。因而，使用者用他或她的左眼只看到左眼圖像，而用他或她的右眼只看到右眼圖像。為了觀看在使用圖案延遲器方法的立體圖像顯示裝置上的優(yōu)化的立體圖像，在奇數(shù)行Pl上的左眼圖像必須穿過(guò)左圓偏振延遲器PRL，而在偶數(shù)行P2上的右眼圖像必須穿過(guò)右圓偏振延遲器PR。然而，在奇數(shù)行Pl上的左眼圖像的光的一部分可進(jìn)入右圓偏振延遲器PRR，而在偶數(shù)行P2上的右眼圖像的光的一部分可進(jìn)入左圓偏振延遲器PRL。在這種情況下，在大于預(yù)定垂直視角的角度，使用者通過(guò)偏振眼鏡PG的左圓偏振過(guò)濾器，看到左眼圖像和右眼圖像兩者，并且通過(guò)偏振眼鏡PG的右圓偏振過(guò)濾器，看到左眼圖像和右眼圖像兩者。由于這情況，使用者必定會(huì)感覺(jué)到左眼圖像和右眼圖像看起來(lái)互相重疊的3D串?dāng)_。所以，使用圖案延遲器方法的立體圖像顯示裝置具有這樣的問(wèn)題，所述問(wèn)題是用來(lái)觀看沒(méi)有3D串?dāng)_的立體圖像的垂直視角很窄。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明涉及一種使用圖案延遲器方法的圖像顯示裝置及其制造方法。本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種提供增大垂直視角的使用圖案延遲器方法的圖像顯示裝置及其制造方法。
本發(fā)明附加的優(yōu)點(diǎn)、目的和特點(diǎn)將在隨后的描述中部分地進(jìn)行闡述，并且根據(jù)對(duì)下文的研究，這些優(yōu)點(diǎn)、目的和特點(diǎn)在某種程度上對(duì)于所屬領(lǐng)域技術(shù)人員而言是顯而易見(jiàn)的，或者可以通過(guò)實(shí)踐本發(fā)明而獲悉。本發(fā)明的這些目的和其他優(yōu)點(diǎn)可以通過(guò)文字描述及其權(quán)利要求書(shū)以及附圖中具體指出的結(jié)構(gòu)來(lái)實(shí)現(xiàn)和獲得。本發(fā)明的一方面是提供立體圖像顯示裝置，包括顯示面板和圖案延遲器，顯示面板包括數(shù)據(jù)線、與數(shù)據(jù)線相交的柵極線以及形成在由數(shù)據(jù)線和柵極線相交而限定的單元區(qū)域中的多個(gè)像素；所述圖案延遲器包括只有左圓偏振光穿過(guò)其中的第一延遲器和只有右圓偏振光穿過(guò)其中的第二延遲器，其中多個(gè)氣孔形成在顯示面板的第一基板的第一平面中，且氣孔的長(zhǎng)軸方向與第一延遲器和第二延遲器的長(zhǎng)軸方向相同。本發(fā)明的另一個(gè)方面是提供用來(lái)制造立體圖像顯示裝置的方法，所述立體圖像顯示裝置包括顯示面板和圖案延遲器，顯示面板包括數(shù)據(jù)線、與數(shù)據(jù)線相交的柵極線以及形成在由數(shù)據(jù)線和柵極線相交而限定的單元區(qū)域中的多個(gè)像素；所述圖案延遲器包括只有
左圓偏振光穿過(guò)其中的第一延遲器和只有右圓偏振光穿過(guò)其中的第二延遲器，所述方法包括在顯示面板的第一基板的第一平面中形成多個(gè)氣孔；將偏振板附裝到第一平面上；以及將圖案延遲器附裝到偏振板上，其中氣孔的長(zhǎng)軸方向與第一延遲器和第二延遲器的長(zhǎng)軸方向相同。


將參照下面的附圖詳細(xì)描述本發(fā)明的實(shí)施，其中相似的標(biāo)記指代相似的元件。圖I是顯示使用圖案延遲器方法的立體圖像顯示裝置的示圖；圖2是示意地顯示根據(jù)本發(fā)明示例實(shí)施方式的立體圖像顯示裝置的框圖；圖3是顯示顯示面板、圖案延遲器以及偏振眼鏡的分解透視圖；圖4是詳細(xì)顯示根據(jù)本發(fā)明示例實(shí)施方式的具有氣孔、偏振板以及圖案延遲器的顯示面板的截面圖；圖5是顯示根據(jù)本發(fā)明示例實(shí)施方式的入射到具有氣孔的第一基板上的光線的入射角和折射角的示圖。圖6是詳細(xì)顯示根據(jù)本發(fā)明示例實(shí)施方式的具有氣孔的第一基板的透視圖以及部分A的截面圖；圖7是顯示隨根據(jù)本發(fā)明示例實(shí)施方式的氣孔的深度變化的光發(fā)射速度的曲線圖；圖8是顯示隨根據(jù)本發(fā)明示例實(shí)施方式的氣孔的深度變化的垂直視角的曲線圖；圖9是顯示隨基板的厚度的減小而變化的垂直視角的曲線圖；以及圖10是顯示隨黑矩陣的短軸方向的長(zhǎng)度的增加而變化的垂直視角的曲線圖；以及圖11是顯示用來(lái)制造根據(jù)本發(fā)明示例實(shí)施方式的立體圖像顯示裝置的方法的流程圖。
具體實(shí)施例方式接下來(lái)，將參考附圖詳細(xì)闡述本發(fā)明的示例實(shí)施方式。在整個(gè)說(shuō)明書(shū)中，類似的附圖標(biāo)記表示類似的部件。在接下來(lái)的描述中，沒(méi)有詳細(xì)描述眾所周知的功能或者構(gòu)造以使其不會(huì)以不必要的詳細(xì)描述而掩蓋了本發(fā)明。考慮到說(shuō)明書(shū)準(zhǔn)備的便利來(lái)選擇下面描述中使用的元件名稱。因而，這些元件的名稱可能不同于實(shí)際產(chǎn)品中使用的元件名稱。圖2是示意地顯示根據(jù)本發(fā)明示例實(shí)施方式的立體圖像顯示裝置的框圖。圖3是顯示顯示面板、圖案延遲器以及偏振眼鏡的分解透視圖。參考圖2和圖3，本發(fā)明的立體圖像顯示裝置包括顯示面板10、偏振眼鏡20、柵極驅(qū)動(dòng)單元110、數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)單元120、時(shí)序控制器130以及主系統(tǒng)140。本發(fā)明的立體圖像顯示裝置可實(shí)現(xiàn)為諸如液晶顯示器(IXD)、場(chǎng)發(fā)射顯示器(FED)、等離子體顯示面板(PDP)以及有機(jī)發(fā)光二級(jí)管(OLED)之類的平板顯示裝置。接下來(lái)，值得注意的是，本發(fā)明的立體圖像顯示裝置以實(shí)現(xiàn)為液晶顯示裝置的形式來(lái)解釋，但本發(fā)明不局限于此。顯示面板10在時(shí)序控制器130的控制下顯示圖像。顯 示面板10具有形成在兩個(gè)基板之間的液晶層。顯示面板10的基板可以以玻璃、塑料或薄膜的形式來(lái)實(shí)現(xiàn)。如果顯示面板10的基板以塑料的形式實(shí)現(xiàn)，那么顯示面板10的基板可由聚碳酸酯(PC)、聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯(PET)或聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)形成。包括黑矩陣、濾色器以及公共電極的濾色器陣列形成在顯示面板10的第一基板上。數(shù)據(jù)線D和柵極線G(或掃描線)彼此相交形成在顯示面板10的第二基板上。按矩陣圖案設(shè)置并包括像素的薄膜晶體管(以下稱為“TFT”)陣列形成在由數(shù)據(jù)線D和柵極線G限定的單元區(qū)域中。顯示面板10的像素分別連接到TFT，并且被像素電極和公共電極之間的電場(chǎng)驅(qū)動(dòng)。在諸如扭曲向列(TN)模式和垂直定向(VA)模式之類的垂直電場(chǎng)型驅(qū)動(dòng)配置中，公共電極形成在第一基板上?；蛘?，在諸如共平面切換(IPS)模式和邊緣場(chǎng)切換(FFS)模式之類的水平電場(chǎng)型驅(qū)動(dòng)配置中，公共電極與像素電極一起形成在第二基板上。顯示面板10可以任何其它的液晶模式，以及TN模式、VA模式、IPS模式以及FFS模式實(shí)現(xiàn)?？蓪@示面板10選為用來(lái)調(diào)制來(lái)自背光單元的光的透射式液晶顯示面板。背光單元包括光源、光導(dǎo)板以及多個(gè)光學(xué)片，所述光源根據(jù)由背光單元驅(qū)動(dòng)單元提供的驅(qū)動(dòng)電流來(lái)開(kāi)關(guān)。背光單元可用直接型背光單元或邊緣型背光單元來(lái)實(shí)現(xiàn)。背光單元的光源可由熱陰極熒光燈(HCFL)、冷陰極熒光燈(CCFL)、外部電極熒光燈(EFFL)以及發(fā)光二極管(LED)中的一種或兩種光源來(lái)實(shí)現(xiàn)。參考圖3，上偏振板Ila附裝到顯示面板的第一基板，而下偏振板Ilb附裝到第二基板。上偏振板Ila的光學(xué)透射軸rl和下偏振板Ilb的光學(xué)透射軸r2成直角相交。此外，用來(lái)設(shè)定液晶預(yù)傾角的取向膜形成在第一基板和第二基板上。用來(lái)保持液晶層的盒間隙的襯墊料形成在顯示面板10的第一基板和第二基板之間。在2D模式中，顯示面板10的奇數(shù)行的像素和顯示面板10的偶數(shù)行的像素顯示2D圖像。在3D模式中，顯示面板10的奇數(shù)行的像素顯示左眼圖像(或右眼圖像)，而顯示面板10的偶數(shù)行的像素顯示右眼圖像(或左眼圖像)。顯示在顯示面板10的像素中的圖像的光通過(guò)上偏振膜入射到設(shè)置在顯示面板10上的圖案延遲器30上。第一延遲器31形成在圖案延遲器30的奇數(shù)行上，而第二延遲器32形成在圖案延遲器30的偶數(shù)行上。顯示面板10的奇數(shù)行的像素面對(duì)形成在圖案延遲器30的奇數(shù)行上的第一延遲器31，而顯示面板10的偶數(shù)行的像素面對(duì)形成在圖案延遲器30的偶數(shù)行上的第二延遲器32。
第一延遲器31將來(lái)自顯示面板10的光的相位延遲+ λ/4 (λ是光的波長(zhǎng))。第二延遲器32將來(lái)自顯示面板10的光的相位延遲-λ /4。第一延遲器31的光軸r3和第二延遲器32的光軸r4成直角相交。圖案延遲器30的第一延遲器31可實(shí)現(xiàn)成允許第一圓偏振光(左圓偏振光)通過(guò)其中。圖案延遲器30的第二延遲器32可實(shí)現(xiàn)成允許第二圓偏振光(右圓偏振光)通過(guò)其中。偏振眼鏡20的左眼偏振過(guò)濾器具有與圖案延遲器30的第一延遲器31相同的光軸。偏振眼鏡20的右眼偏振過(guò)濾器具有與第二延遲器32相同的光軸。例如，偏振眼鏡20的左眼偏振過(guò)濾器可選為左圓偏振過(guò)濾器，而偏振眼鏡20的右眼偏振過(guò)濾器可選為右圓偏振過(guò)濾器。結(jié)果，在使用圖案延遲器方法的立體圖像顯示裝置中，顯示在顯示面板10的奇數(shù) 行的像素中的左眼圖像穿過(guò)第一延遲器31，并轉(zhuǎn)換成第一圓偏振光，而顯示在偶數(shù)行的像素的右眼圖像穿過(guò)第二延遲器32，并轉(zhuǎn)換成第二圓偏振光。第一圓偏振光穿過(guò)偏振眼鏡20的左眼偏振過(guò)濾器并到達(dá)使用者的左眼，而第二圓偏振光穿過(guò)偏振眼鏡20的右眼偏振過(guò)濾器，并到達(dá)使用者的右眼。因而，使用者用他或她的左眼只看到左眼圖像，而用他或她的右眼只看到右眼圖像。數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)單元120包括多個(gè)源驅(qū)動(dòng)1C。源驅(qū)動(dòng)IC將從時(shí)序控制器130輸入的數(shù)字圖像數(shù)據(jù)RGB轉(zhuǎn)換成正/負(fù)伽馬補(bǔ)償電壓以產(chǎn)生正/負(fù)模擬數(shù)據(jù)電壓。從源驅(qū)動(dòng)IC輸出的正/負(fù)模擬數(shù)據(jù)電壓提供給顯示面板10的數(shù)據(jù)線D。柵極驅(qū)動(dòng)單元110在時(shí)序控制器130的控制下，將與數(shù)據(jù)電壓同步的柵極脈沖提供給顯示面板10的柵極線G。柵極驅(qū)動(dòng)單元110包括移位寄存器、電平轉(zhuǎn)換器以及輸出緩沖器，所述移位寄存器根據(jù)柵極移位時(shí)鐘GSC，順序移位并輸出從時(shí)序控制器130提供的柵極啟動(dòng)脈沖GSP，所述電平轉(zhuǎn)換器將移位寄存器的輸出轉(zhuǎn)換成適合用來(lái)驅(qū)動(dòng)像素的薄膜晶體管的幅值。可用載帶自動(dòng)鍵合(TAB)方法將柵極驅(qū)動(dòng)單元110附裝到顯示面板10，或可用面板中柵極驅(qū)動(dòng)IC(GIP)方法將柵極驅(qū)動(dòng)單元110形成在顯示面板10的下基板上。在GIP方法中，電平轉(zhuǎn)換器可安裝在印刷電路板(PCB)上，而移位寄存器可形成在顯示面板10的下基板上。時(shí)序控制器130基于來(lái)自主系統(tǒng)140的數(shù)字圖像數(shù)據(jù)RGB、時(shí)序信號(hào)Vsync、Hsync, DE以及CLK和模式信號(hào)MODE，產(chǎn)生柵極驅(qū)動(dòng)單元控制信號(hào)并且將所述柵極驅(qū)動(dòng)單元控制信號(hào)輸出給柵極驅(qū)動(dòng)單元110，并且產(chǎn)生數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)單元控制信號(hào)并將所述數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)單元控制信號(hào)輸出給數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)單元120。柵極驅(qū)動(dòng)單元控制信號(hào)包括柵極啟動(dòng)脈沖、柵極移位時(shí)鐘以及柵極輸出使能信號(hào)。柵極啟動(dòng)脈沖控制第一柵極脈沖的時(shí)序。柵極移位時(shí)鐘是用來(lái)移位柵極啟動(dòng)脈沖的時(shí)鐘信號(hào)。柵極輸出使能信號(hào)控制柵極驅(qū)動(dòng)單元110的輸出時(shí)序。數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)單元控制信號(hào)包括源啟動(dòng)脈沖、源采樣時(shí)鐘、源輸出使能信號(hào)以及極性控制信號(hào)。源啟動(dòng)脈沖控制數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)單元120的數(shù)據(jù)采樣啟動(dòng)點(diǎn)。源采樣時(shí)鐘是基于上升沿或下降沿來(lái)控制數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)單元120的采樣操作的時(shí)鐘信號(hào)。當(dāng)按照低壓差分信號(hào)(LVDS)接口規(guī)定傳輸將要輸入到數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)單元120中的數(shù)字視頻數(shù)據(jù)時(shí)，源啟動(dòng)脈沖和源采樣時(shí)鐘可省略。極性控制信號(hào)在每個(gè)水平周期反轉(zhuǎn)從數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)單元120輸出的數(shù)據(jù)電壓的極性L。源輸出使能信號(hào)控制數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)單元120的輸出時(shí)序。
主系統(tǒng)140通過(guò)諸如LVDS (低壓差分信號(hào))接口或TMDS (最小化傳輸差分信號(hào)，)接口之類的接口將數(shù)字圖像數(shù)據(jù)RGB提供給時(shí)序控制器130。而且，主系統(tǒng)140將時(shí)序信號(hào)Vsync, Hsync, DE以及CLK和模式信號(hào)MODE等提供給時(shí)序控制器130。圖4是詳細(xì)顯示根據(jù)本發(fā)明示例實(shí)施方式的具有氣孔、偏振板以及圖案延遲器的顯示面板10的截面圖。參考圖4，顯示面板10包括第一基板12a、第二基板12b以及形成在所述第一基板12a和所述第二基板12b之間的液晶層13。第一基板12a和第二基板12b每一個(gè)包括第一平面和第二平面。氣孔16形成在第一基板12a的第一平面，而上偏振板Ila附裝到所述第一基板12a的第一平面上。黑矩陣14、奇數(shù)行濾色器15a以及偶數(shù)行濾色器15b形成在第一基板12a的第二平面上。TFT陣列(未示出)形成在第二基板12b的第一平面上。下偏振板Ilb附裝到第二基板12b的第二平面上。奇數(shù)行濾色器15a形成為面對(duì)奇數(shù)行的像素，而偶數(shù)行濾色器15b形成為面對(duì)偶數(shù)行的像素。氣孔16形成為面對(duì)形成在奇數(shù)行濾色器15a和偶數(shù)行濾色器15b之間的黑矩陣14。圖4顯示入射到氣孔16的光的全反射。圖5是顯示入射到根據(jù)本發(fā)明示例實(shí)施方式的具有氣孔的第一基板的光的入射角和折射角的示圖。當(dāng)光從具有高折射率的材料傳播到具有低折射率的材料時(shí)，如果入射角大于臨界角，則發(fā)生全反射。參考圖4和圖5，LA和LB代表入射到第一基板12a并且具有大于預(yù)定角α的折射角 2的光的傳播方向。LA代表當(dāng)氣孔16形成在第一基板12a中時(shí)，由氣孔16完全反射的光的傳播方向，而LB代表當(dāng)氣孔沒(méi)有形成在12a中時(shí)，光的傳播方向。如果第一基板12a用玻璃實(shí)現(xiàn)，那么因?yàn)榈谝换?2a的折射率等于玻璃的折射率，所以第一基板12a的折射率約為1.5。如果在第一基板12a上的入射角01為89°，那么由方程I所示的斯涅爾定律得到折射角 2估計(jì)約為42°。入射到第一基板12a的光具有在0°至89°之間的 角，所以折射角 2估計(jì)在0°至42°之間。方程IIi1Sin Θ j = n2sin θ 2首先，假設(shè)氣孔16沒(méi)有形成在第一基板12a中。來(lái)自偶數(shù)行像素并入射到第一基板12a的右眼圖像的光之中，具有比預(yù)定角α大的折射角O 2的光LB穿過(guò)第一延遲器
31。因而，當(dāng)在大于預(yù)定垂直視角的角度觀看立體圖像時(shí)，因?yàn)槭褂谜哂米笱弁瑫r(shí)看到左眼圖像和右眼圖像二者，所以使用者能感覺(jué)到3D串?dāng)_。而且，來(lái)自奇數(shù)行像素并入射到第一基板12a的左眼圖像的光之中，具有比預(yù)定角α大的折射角O 2的光LB穿過(guò)第二延遲器
32。因而，當(dāng)在大于預(yù)定垂直視角的角度觀看立體圖像時(shí)，因?yàn)槭褂谜哂糜已弁瑫r(shí)看到左眼圖像和右眼圖像二者，所以使用者能感覺(jué)到3D串?dāng)_。同時(shí)，背光單元的光發(fā)射的分布能改變成使入射到第一基板12a的光的折射角 2小于預(yù)定角a。然而，背光單元的光發(fā)射的分布中的變化可引起圖像質(zhì)量下降。所以，通過(guò)形成氣孔16，本發(fā)明能夠在不改變背光單元的光發(fā)射的分布的情況下，減少在大于預(yù)定垂直視角的角度產(chǎn)生的3D串?dāng)_，所述氣孔全反射入射到第一基板12a上的光之中具有大于預(yù)定角α的折射角 2的光。其次，假設(shè)氣孔16形成在第一基板12a中。在這種情況下，即使在入射到第一基板12a的光之中具有大于預(yù)定角α的折射角O 2的光LA，都不引起3D串?dāng)_。當(dāng)氣孔16的折射率小于第一基板12a的折射率時(shí)，如果入射角(90° -α)大于臨界角，那么氣孔16完全反射光。就是說(shuō)，在來(lái)自偶數(shù)行的像素并入射到第一基板12a上的右眼圖像的光之中，具有大于預(yù)定角α的折射角 2的光LA，被氣孔16完全反射并穿過(guò)第二延遲器32。同樣，在來(lái)自奇數(shù)行的像素并入射到第一基板12a上的左眼圖像的光之中，具有大于預(yù)定角α的折射角 2的光LA，被氣孔16完全反射并穿過(guò)第一延遲器31。因而，即使使用者在大于預(yù)定垂直視角的角度觀看立體圖像，他或她都感覺(jué)不到3D串?dāng)_。
同時(shí)，其它具有比第一基板12a低的折射率的材料可填充在根據(jù)本發(fā)明示例實(shí)施方式的氣孔16中。這是利用填充在氣孔16中的材料來(lái)全反射從第一基板12a入射的光。當(dāng)光從具有高折射率的材料傳播到具有低折射率的材料時(shí)，如果入射角大于臨界角，則發(fā)生全反射。圖6是詳細(xì)顯示根據(jù)本發(fā)明示例實(shí)施方式的具有氣孔的第一基板的透視圖和部分A的截面圖。參考圖6，氣孔16的長(zhǎng)軸(X軸)方向與圖案延遲器30的第一延遲器31和第二延遲器32的長(zhǎng)軸(X軸)方向相同。氣孔16的短軸(Y軸)方向與第一延遲器31和第二延遲器32的短軸(Y軸)方向相同。氣孔16面對(duì)黑矩陣14形成。黑矩陣14形成在顯示面板10的奇數(shù)行的像素和顯示面板10的偶數(shù)行的像素之間。如圖4中所示，奇數(shù)行的像素面對(duì)奇數(shù)行濾色器15a，而偶數(shù)行的像素面對(duì)偶數(shù)行濾色器15b。因而，黑矩陣14形成在奇數(shù)行濾色器15a和偶數(shù)行濾色器15b之間。氣孔16的短軸(Y軸)方向的長(zhǎng)度Si優(yōu)選是黑矩陣14的短軸(Y軸)方向的長(zhǎng)度s2的O. 01至I. I倍。優(yōu)選的是，氣孔16的短軸(Y軸)方向的中心Cl位于黑矩陣14的短軸(Y軸)方向的長(zhǎng)度s2之內(nèi)。優(yōu)選的是，氣孔16的深度Dl小于第一基板12a的厚度D2并且是第一基板12a的厚度D2的O. 01倍。優(yōu)選的是，線pc2和線clc2之間的夾角β在±30°之內(nèi)，其中P是氣孔16和第一基板12a的第一平面彼此接觸的部分，c2是氣孔16的深度中心以及cl是氣孔16的短軸(Y軸)方向的長(zhǎng)度的中心。氣孔16的短軸(Y軸)方向的長(zhǎng)度Si、氣孔16的短軸(Y軸)方向的長(zhǎng)度的中心Cl的位置、氣孔16的深度Dl、以及氣孔16和線pc2和線clc2之間的夾角β，可根據(jù)垂直視角如何被拓寬和根據(jù)顯示面板10的像素的尺寸來(lái)變化，其中P是氣孔16和第一基板12a的第一平面彼此接觸的部分，c2是氣孔16的深度中心以及Cl是氣孔16的短軸(Y軸)方向的長(zhǎng)度的中心。例如，氣孔16的深度Dl越大，垂直視角越寬，顯示面板10的像素的尺寸越大，氣孔16的短軸(Y軸)方向的長(zhǎng)度越大。氣孔16的短軸(Y軸)方向的長(zhǎng)度Si、氣孔16的短軸(Y軸)方向的長(zhǎng)度的中心Cl的位置、氣孔16的深度D1、以及氣孔16和線pc2和線clc2之間的夾角β能在立體圖像顯示裝置商業(yè)化之前，通過(guò)預(yù)測(cè)試來(lái)最優(yōu)確定，其中P是氣孔16和第一基板12a的第一平面彼此接觸的部分，c2是氣孔16的深度中心以及cl是氣孔16的短軸(Y軸)方向的長(zhǎng)度的中心。圖7是顯示隨根據(jù)本發(fā)明示例實(shí)施方式的氣孔的深度變化的光速的曲線圖。參考圖7，X軸顯示氣孔16的深度D1，而y軸顯示圖案延遲器30的第一延遲器31或第二延遲器32的光速。為了在沒(méi)有任何3D串?dāng)_的影響下觀看最佳立體圖像，左眼圖像的光必須從奇數(shù)行的像素入射到形成在圖案延遲器30的奇數(shù)行上的第一延遲器31上。而且，右眼圖像的光必須從偶數(shù)行的像素入射到形成在圖案延遲器30的偶數(shù)行上的第二延遲器32上。然而，如圖4中所示，如果氣孔16沒(méi)有形成在第一基板12a中，那么來(lái)自奇數(shù)行的像素并入射到第一基板12a的左眼圖像的光的一部分傳播到第二延遲器32，而來(lái)自偶數(shù)行的像素并入射到第一基板12a的右眼圖像的光的一部分傳播到第一延遲器31。因而，3D串?dāng)_產(chǎn)生。如在本發(fā)明不例實(shí)施方式中顯不的，如果氣孔16形成在第一基板12a中，那么氣孔16的深度Dl越大，在來(lái)自奇數(shù)行的像素并入射到第一基板12a的左眼圖像的光之中，傳播到第一延遲器31的光的量越多。這是因?yàn)樽笱蹐D像的光之中傳播到第二延遲器32的光被氣孔16完全反射并且傳播到第一延遲器31。而且，氣孔16的深度Dl越大，在來(lái)自奇數(shù)行的像素并入射到第一基板12a的右眼圖像的光之中，發(fā)射到第二延遲器的光的量越大。這是因?yàn)樵谟已蹐D像的光之中，傳播到第一延遲器31的光被氣孔16完全反射并傳播到第二延遲器32。
結(jié)果，發(fā)射到第一延遲器31的左眼圖像的光的量增加，并且發(fā)射到第二延遲器32的右眼圖像的光的量增加。所以，氣孔16的深度Dl越大，第一延遲器31或第二延遲器32的光速越大。進(jìn)一步，立體圖像顯示裝置的亮度因第一延遲器31或第二延遲器32的光速中的增大而增大。圖8是顯示隨根據(jù)本發(fā)明示例實(shí)施方式的氣孔的深度變化的垂直視角的曲線圖。參考圖8，顯示出已有技術(shù)的垂直視角和當(dāng)?shù)谝换?2a的厚度D2減小到O. Imm時(shí)獲得的垂直視角，而且，顯示出隨根據(jù)本發(fā)明示例實(shí)施方式的氣孔16的深度Dl變化的垂直視角。首先，已知已有技術(shù)的圖案延遲器方法的垂直視角為約20°。其次，如果第一基板12a的厚度D2減小到O. 1mm，那么顯示面板10的像素與圖案延遲器30之間的距離變短。因而，右眼圖像的光之中傳播到第一延遲器31的光減少。并且右眼圖像的光之中傳播到第二延遲器32的光減少。于是，如果第一基板12a的厚度D2減小到O. 1mm，那么垂直視角拓寬到約60°。然而，需要蝕刻工藝來(lái)將第一基板12a的厚度D2減小到O. 1mm，而且基板蝕刻工藝需要大量的費(fèi)用和時(shí)間。第三，如本發(fā)明中所示，氣孔16的深度Dl越大，垂直視角越大。這是因?yàn)闅饪?6的深度Dl越大，傳播到第一延遲器31的左眼圖像的光的量和傳播到第二延遲器32的右眼圖像的光的量越大。特別是，根據(jù)氣孔16的深度D1，垂直視角可增加到多達(dá)80°。如果氣孔16的深度Dl大于O. 2mm，那么垂直視角能較之第一基板12a的厚度D2減小至O. Imm時(shí)更寬。而且,根據(jù)測(cè)試結(jié)果,氣孔16的深度Dl從O. Imm增加到O. 2mm，垂直視角從約50°快速增加至70°。因而，氣孔16的深度Dl更優(yōu)選大于O. 2_。作為用來(lái)增加觀看的垂直視角的方法，可考慮減小第一基板12a的厚度D2的方法和增加黑矩陣14的短軸方向的長(zhǎng)度s2的方法。首先，基板蝕刻工藝對(duì)于減小第一基板12a的厚度D2的方法是必須的，而基板蝕刻工藝需要大量的費(fèi)用和時(shí)間。而且，減小第一基板12a的厚度D2的方法只有在第一基板12a的厚度D2小于O. 4mm時(shí)，才能有拓寬垂直視角的效果。然而，如果第一基板12a的厚度D2小于O. 4mm,那么第一基板12a變得太薄,這可引起第一基板12a的可靠性方面的問(wèn)題。其次，如圖10所示，增加黑矩陣14的短軸(Y軸)方向的長(zhǎng)度s2的方法對(duì)增大垂直視角幾乎沒(méi)有效果。而且，如果黑矩陣14的短軸(Y軸)方向的長(zhǎng)度s2增加，那么像素的孔徑比減小，因而引起立體圖像顯示裝置的亮度的下降。
相反，包括形成在第一基板12a中的氣孔16的立體圖像顯示裝置能增大垂直視角以及亮度。而且，如后邊所述，在第一基板12a中形成氣孔16的工藝簡(jiǎn)單，所以費(fèi)用的增加和時(shí)間的消耗不是大問(wèn)題。圖11是顯示用來(lái)制造根據(jù)本發(fā)明示例實(shí)施方式的立體圖像顯示裝置的方法的流程圖。將參考圖4和圖11描述根據(jù)示例實(shí)施方式的用來(lái)制造立體圖像顯示裝置的方法。參考圖11，根據(jù)本發(fā)明，氣孔16形成在立體圖像顯示裝置的第一基板12a中。氣孔16形成在第一偏振板Ila和圖案延遲器30附裝到其上的第一基板12a的第一平面。氣 孔16的長(zhǎng)軸(X軸)方向與圖案延遲器30的第一延遲器31和第二延遲器32的長(zhǎng)軸(X軸)方向相同。氣孔16形成為面對(duì)形成在奇數(shù)行的像素和偶數(shù)行的像素之間的黑矩陣14。短軸(Y軸)方向長(zhǎng)度s2和氣孔16的深度Dl可根據(jù)垂直視角如何被拓寬和根據(jù)顯示面板10的像素的尺寸來(lái)變化。氣孔16可通過(guò)使用紅外線激光刻劃或通過(guò)使用金剛石鉆頭刻劃來(lái)形成。作為選擇，氣孔16可通過(guò)使用利用可編程序邏輯控制器的機(jī)加工、使用模具的模制工藝以及使用光阻圖案的蝕刻工藝來(lái)形成。此外，氣孔16可與第一基板12a的準(zhǔn)備同時(shí)形成。在這種情況下，氣孔16可利用擠壓成型方法形成。通過(guò)將用氣孔16構(gòu)圖的模具壓在熔化的第一基板12a上并冷卻它來(lái)形成氣孔16 (SI)。第一偏振板Ila附裝在具有氣孔16的第一基板12a的第一平面上。利用所附裝的第一偏振板11a，氣孔16被密封，空氣填充在其中。而且，代替空氣，具有比第一基板12a更小折射率的其它材料可填充在氣孔16中(S2)。圖案延遲器30附裝在第一偏振板Ila上。一旦圖案延遲器30被附裝，需要以這種方式進(jìn)行對(duì)準(zhǔn)，所述方式是第一延遲器31設(shè)置在奇數(shù)行的像素上，而第二延遲器32設(shè)置在偶數(shù)行的像素上(S3)。如上所見(jiàn)，本發(fā)明具有形成在附裝有圖案延遲器的顯示面板的基板的氣孔。因?yàn)檫@，在本發(fā)明中，在左眼圖像的光之中，傳播到右圓偏振延遲器的光被氣孔完全發(fā)射，以使光傳播到左圓偏振延遲器，而在右眼圖像的光之中，傳播到左圓偏振延遲器的光被氣孔完全發(fā)射，以使光傳播到右圓偏振延遲器。結(jié)果，在觀看立體圖像時(shí)，本發(fā)明能拓寬垂直視角并增加亮度。盡管參考多個(gè)說(shuō)明性實(shí)施方式描述了實(shí)施方式，但應(yīng)理解的是，能夠由本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員構(gòu)思出落入本公開(kāi)內(nèi)容的原理實(shí)質(zhì)和范圍內(nèi)的許多其它的修改和實(shí)施方式。更特別地，可以有很多落入本公開(kāi)內(nèi)容、附圖和所附權(quán)利要求的范圍內(nèi)的主題組合排列的組成部分和/或配置的各種變型和修改。除了組成部分和/或配置的變型和修改外，替代使用對(duì)本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)也是顯而易見(jiàn)的。
權(quán)利要求
1.一種立體圖像顯示裝置，包括 顯示面板，所述顯示面板包括數(shù)據(jù)線、與所述數(shù)據(jù)線相交的柵極線以及形成在由所述數(shù)據(jù)線和所述柵極線相交而限定的單元區(qū)域中的多個(gè)像素；以及 圖案延遲器，所述圖案延遲器包括只有左圓偏振光穿過(guò)其中的第一延遲器和只有右圓偏振光穿過(guò)其中的第二延遲器， 其中多個(gè)氣孔形成在所述顯示面板的第一基板的第一平面中，以及 所述氣孔的長(zhǎng)軸方向與所述第一延遲器和所述第二延遲器的長(zhǎng)軸方向相同。
2.權(quán)利要求I所述的立體圖像顯示裝置，其中所述氣孔面對(duì)形成在所述顯示面板的奇數(shù)行的像素和所述顯示面板的偶數(shù)行的像素之間的黑矩陣。
3.權(quán)利要求2所述的立體圖像顯示裝置，其中所述奇數(shù)行的像素面對(duì)所述第一延遲器，并且所述偶數(shù)行的像素面對(duì)所述第二延遲器。
4.權(quán)利要求2所述的立體圖像顯示裝置，其中所述氣孔的短軸方向的長(zhǎng)度是所述黑矩陣的短軸方向的長(zhǎng)度的O. Ol至I. I倍。
5.權(quán)利要求2所述的立體圖像顯示裝置，其中所述氣孔的短軸方向的中心位于所述黑矩陣的短軸的長(zhǎng)度范圍內(nèi)。
6.權(quán)利要求2所述的立體圖像顯示裝置，其中所述氣孔的深度小于所述第一基板的厚度，并且是所述第一基板的厚度的O. 01倍。
7.權(quán)利要求2所述的立體圖像顯示裝置，其中在所述氣孔和所述第一基板的第一平面彼此接觸的部分P與所述氣孔的深度中心之間的角度在±30°范圍內(nèi)。
8.權(quán)利要求2所述的立體圖像顯示裝置，其中偏振板又附裝在所述第一平面和所述圖案延遲器之間。
9.用于制造立體圖像顯示裝置的方法，所述立體圖像顯示裝置包括顯示面板和圖案延遲器，所述顯示面板包括數(shù)據(jù)線、與所述數(shù)據(jù)線相交的柵極線以及形成在由所述數(shù)據(jù)線和所述柵極線而限定的單元區(qū)域中的多個(gè)像素；并且所述圖案延遲器包括只有左圓偏振光穿過(guò)其中的第一延遲器和只有右圓偏振光穿過(guò)其中的第二延遲器，所述方法包括 在所述顯示面板的第一基板的第一平面中形成多個(gè)氣孔； 將偏振板附裝到所述第一平面上；以及 將所述圖案延遲器附裝到所述偏振板上， 其中所述氣孔的長(zhǎng)軸方向與所述第一延遲器和所述第二延遲器的長(zhǎng)軸方向相同。
10.權(quán)利要求9所述的方法，其中所述氣孔面對(duì)形成在所述顯示面板的奇數(shù)行的像素和所述顯示面板的偶數(shù)行的像素之間的黑矩陣。
11.權(quán)利要求10所述的方法，其中，在所述顯示面板的第一基板的第一平面中形成多個(gè)氣孔的過(guò)程中，所述氣孔通過(guò)使用紅外線激光刻劃而形成。
12.權(quán)利要求10所述的方法，其中，在所述顯示面板的第一基板的第一平面中形成多個(gè)氣孔的過(guò)程中，所述氣孔通過(guò)使用金剛石鉆頭刻劃而形成。
13.權(quán)利要求10所述的方法，其中在所述顯示面板的第一基板的第一平面中形成多個(gè)氣孔的過(guò)程中，所述氣孔通過(guò)將用所述氣孔構(gòu)圖的模具壓在熔化的第一基板的所述第一平面上、并冷卻所述第一基板而形成。
全文摘要
本發(fā)明實(shí)施方式涉及使用圖案延遲器方法的立體圖像顯示裝置及其制造方法，這種裝置提供增大的垂直視角。這種立體圖像顯示裝置包括顯示面板和圖案延遲器，所述顯示面板包括數(shù)據(jù)線、與數(shù)據(jù)線相交的柵極線以及形成在由數(shù)據(jù)線和柵極線相交而限定的單元區(qū)域中的多個(gè)像素；而圖案延遲器包括只有左圓偏振光穿過(guò)其中的第一延遲器和只有右圓偏振光穿過(guò)其中的第二延遲器，其中，多個(gè)氣孔形成在顯示面板的第一基板的第一平面中，而氣孔的長(zhǎng)軸方向與第一延遲器和第二延遲器的長(zhǎng)軸方向相同。
文檔編號(hào)H04N13/00GK102789062SQ20111044288
公開(kāi)日2012年11月21日 申請(qǐng)日期2011年12月20日 優(yōu)先權(quán)日2011年5月17日
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