專利名稱：立體影像顯示設備以及其形成方法
技術領域：
本發明涉及一種用于立體影像顯示設備以及其形成方法，尤其涉及一種可改善影像串擾的立體影像顯示設備以及其形成方法。
背景技術：
人類是透過雙眼所看到的展望而感知到真實世界的影像。而人類的大腦會進一步根據雙眼所看到兩個不同角度的展望之間的空間距離差異而形成所謂的3D(3-dimenSion)影像。所謂的3D顯示設備就是模 擬人類雙眼不同角度的視野，而使得使用者在觀看的2D顯示影像時，能感知為3D影像的顯示設備。目前的3D顯示設備主要分為兩類，分別是自動立體影像顯示設備(Auto-stereoscopic display)以及非自動立體影像顯不設備(Stereoscopic display)。自動立體影像顯示設備的用戶不用戴上特殊結構的眼鏡就可以看出3D立體影像。而另一種非自動立體影像顯示設備則需要用戶戴上特制的眼鏡，才能看到3D立體影像。人類是透過雙眼所看到的展望而感知到真實世界的影像。而人類的大腦會進一步根據雙眼所看到兩個不同角度的展望之間的空間距離差異而形成所謂的3D(3-dimenSion)影像。所謂的3D顯示設備就是模擬人類雙眼不同角度的視野，而使得使用者在觀看的2D顯示影像時，能感知為3D影像的顯示設備。目前的3D顯示設備主要分為兩類，分別是自動立體影像顯示設備(Auto-stereoscopic display)以及非自動立體影像顯不設備(Stereoscopic display)。自動立體影像顯示設備的用戶不用戴上特殊結構的眼鏡就可以看出3D立體影像。而另一種非自動立體影像顯示設備則需要用戶戴上特制的眼鏡，才能看到3D立體影像。在佩戴特殊結構的眼鏡以選擇性接收立體影像時，觀看者將可感受到立體影像。已知左與右眼實際上是分別接收到不同的影像，而觀看者藉由在大腦中分析該影像而感受到立體影像。依據上述說明，能辨識三度空間的要素是根據進入左眼與右眼的影像。因此，需要左眼影像與右眼影像以實現該立體影像。因此，當影像由至少二立體影像攝影機拍攝時可獲得立體影像，而后該影像被隔開并傳送至顯示器。觀看者佩戴眼鏡分別由左與右眼觀看經選定的影像，使其感覺到該立體影像。其中一種非自動立體影像顯示設備是在顯示面板之前貼上一層相位差膜(retarder)，觀賞者需戴上特制的偏光眼鏡。該相位差膜是由O和λ /2 種相位延遲的薄膜在行方向上重新交錯排而成。該偏光眼鏡的左眼鏡片與右眼鏡片分別貼上偏光軸方向互相垂直的偏光片。用光的偏振方向的不同將左眼與右眼影像分，而觀賞者通過偏光眼鏡可以正確地讓左、右眼分別看到左眼與右眼畫面產生3D的效果。然而，觀賞者通過上述非自動立體影像顯示設備觀看3D影像時，左(或右)眼影像會有少部分進入右(或左)眼通道，這樣便會產生影像串擾(Crosstalk)，影像串擾的大小直接影響到觀看3D的效果。

發明內容
因此，本發明主要解決的技術問題是提供一種立體影像顯示設備以及其形成方法，能夠避免。所以左或右眼影像會有少部分進入右或左眼通道，因而可以改善串擾的問題，進而增加3D影像品質。為了解決現有技術的問題，本發明提供了一種立體影像顯示設備，用來顯示一立體影像，其包含一背光模塊用來發出光線；一顯示面板，包含多條左眼像素行單元、多條右眼像素行單元以及一彩色濾光片，所述多條右眼像素行單元與所述多條左眼像素行單元是交替排列，所述彩色濾光片包含多個濾光單元以及位于任兩個相鄰濾光單元之間的黑色陣列層；一四分之一波長延遲膜，包含多條第一延遲片和多條第二延遲片，所述多條第一延遲片和所述多條第二延遲片是交替排列，每一第一延遲片的光軸方向與每一第二延遲片的光軸方向的夾角呈90度；一玻璃基板，位于所述顯示面板以及所述四分之一波長延遲膜之間，所述玻璃基板包含多條不透光區，每一不透光區貼合在相鄰的所述第一延遲片和所述 第二延遲片之上，用來阻擋由所述右眼像素行單元射出的光線射入所述第二延遲片，或是阻擋由所述左眼像素行單元射出的光線射入所述第一延遲片。依據本發明的實施例，每一不透光區形成于所述玻璃基板的表面，并位于所述玻璃基板靠近所述四分之一波長延遲膜的一側。依據本發明的實施例，每一不透光區的寬度大于所述黑色陣列層的寬度。依據本發明的實施例，每一不透光區貫穿所述玻璃基板，并連接于所述多個黑色陣列層其中之一。依據本發明的實施例，每一不透光區的寬度小于所述多個黑色陣列層的寬度。依據本發明的實施例，所述立體影像顯示設備另包含一偏光片，貼合于所述顯示面板上，用來將所述背光模塊發出的光線偏振成一線偏振光。為了解決現有技術的問題，本發明另提供一種形成一立體影像顯示設備的方法，其包含提供一四分之一波長延遲膜以及一顯示面板，所述四分之一波長延遲膜包含多條第一延遲片和多條第二延遲片，所述多條第一延遲片和所述多條第二延遲片是交替排列，所述第一延遲片的光軸方向與所述第二延遲片的光軸方向的夾角呈90度，所述顯示面板包含多條左眼像素行單元、多條右眼像素行單元以及一彩色濾光片，所述多條右眼像素行單元與所述多條左眼像素行單元是交替排列，所述彩色濾光片包含多個濾光單元以及位于任兩個相鄰濾光單元之間的黑色陣列層；在一玻璃基板形成多條不透光區；以及將所述玻璃基板貼合于所述四分之一波長延遲膜以及所述顯示面板之間，其中每一不透光區貼合在相鄰的所述第一延遲片和所述第二延遲片之上。依據本發明的實施例，在一玻璃基板形成多條不透光區的步驟包含以激光在所述玻璃基板靠近所述四分之一波長延遲膜的一側的表面上形成所述多條不透光區。依據本發明的實施例，在一玻璃基板形成多條不透光區的步驟包含以激光在所述玻璃基板的內部形成貫穿所述玻璃基板的所述多個不透光區，并每一連接不透光區于所述多個黑色陣列層其中之一。依據本發明的實施例，在一玻璃基板形成多條不透光區的步驟包含在所述玻璃基板上光刻出多個凹槽；及將不透光材料形成在所述多個凹槽上以形成所述多個不透光區。
本發明具有如下有益效果本發明提供一種立體影像顯示設備以及其形成方法。該立體影像顯示設備包含顯示面板、四分之一波長延遲膜及玻璃基板。該顯示面板包含多條左眼像素行單元、多條右眼像素行單元以及彩色濾光片，該彩色濾光片包含多個濾光單元以及位于任兩個相鄰濾光單元之間的黑色陣列層。該四分之一波長延遲膜包含多條第一延遲片和多條第二延遲片。該玻璃基板包含多條不透光區，每一不透光區貼合在相鄰的該第一延遲片和該第二延遲片之上，用來阻擋由該右眼像素行單元射出的光線射入該第二延遲片，或是阻擋由該左眼像素行單元射出的光線射入該第一延遲片。所以即使以較大視角觀看時，右眼(或左眼)信號所對應的光線會被不透光區阻擋，因而可以改善串擾的問題，進而影響3D影像品質。


為了更清楚地說明本發明實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現 有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發明的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動性的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。圖I繪示本發明的顯示三維影像的立體影像顯示設備與圓偏眼鏡。圖2是本發明的顯示三維影像的立體影像顯示設備的示意圖。圖3是圖2的顯示面板、偏光片、玻璃基板以及四分之一波長延遲膜組合后第一實施例的示意圖。圖4是圖2的顯示面板、偏光片、玻璃基板以及四分之一波長延遲膜組合后第二實施例的示意圖。圖5是本發明形成的立體影像顯示設備的方法流程圖。
具體實施例方式以下各實施例的說明是參考附加的圖式，用以例示本發明可用以實施之特定實施例。本發明所提到的方向用語，例如「上」、「下」、「前」、「后」、「左」、「右」、「頂」、「底」、「水平」、「垂直」等，僅是參考附加圖式的方向。因此，使用的方向用語是用以說明及理解本發明，而非用以限制本發明。請參閱圖1，圖I繪示本發明的顯示三維影像的立體影像顯示設備100與圓偏眼鏡200。當立體影像顯示設備100產生的立體影像時，用戶佩戴圓偏眼鏡200就會有看到立體影像。請參閱圖2，圖2是本發明的顯示三維影像的立體影像顯示設備100的示意圖。立體影像顯示設備100包含背光模塊102、顯示面板140、偏光片(polarizing plate) 130、玻璃基板163以及四分之一波長延遲膜(λ /4 retarder plate) 170。背光模塊102可以是直下式發光二極管(Light emitting diode, LED),直下式冷陰極射線管(CCFL)或是側光式LED構成。顯示面板140包含由數個像素組成的像素陣列141、彩色濾光片142以及位于像素陣列141以及彩色濾光片142之間的液晶層143(繪示于圖3)。在本實施例中，顯示面板140的液晶層內的液晶可以是扭轉向列(twisted nematic,TN)液晶、垂直排列(Verticalalignment, VA)液晶或是平面內切換(In-Plane-Switching, IPS)液晶。顯示面板140上的像素陣列141包含多條左眼像素行單元(left-eye pixel line unit) L與多條右眼像素行單元(right-eye pixel line unit) R0多條右眼像素行單元R與該多條左眼像素行單元L是交替排列，其中左眼像素行單元L是用來依據左眼信號顯示左眼影像，右眼像素行單元R是用來依據右眼信號顯示右眼影像。彩色濾光片142則包含用來顯示紅、藍、綠三原色的濾光單元142a以及位于任兩個相鄰濾光單元142a之間的黑色陣列(Black matrix)層142b。當光線通過紅、藍、綠三原色的濾光單元142a后，就會顯示出對應的顏色，但是光線將不會通過黑色陣列層142b。顯示面板140出光側設置偏光片130。背光模塊102產生的光線經過顯示面板140后會照射至偏光片130。偏光片130具有透射軸以及與所述透射軸垂直的吸收軸，通過顯示面板140的光線入射時，偏光軸方向與透射軸大致平行的光線會透射，而偏光軸方向與吸收軸大致平行的光線會被阻隔。在本實施例中，偏光片130的透射軸方向與水平方向A呈 90度夾角。由偏光片130射出的光線會是偏振方向維持90度(亦即垂直于水平方向A)的線偏振光。四分之一波長延遲膜170具有多條第一延遲片171和多條第二延遲片172。多條第一延遲片171和多條第二延遲片172是交替排列，第一延遲片171的光軸方向與水平方向A的夾角為45度，第二延遲片172的光軸方向與水平方向A的夾角為135度。從右眼像素行單元R射出的光線經過偏光片130以及四分之一波長延遲膜170的第一延遲片171后，會變為右旋圓偏振光；從左眼像素行單元L射出的光線經過偏光片130以及四分之一波長延遲膜170的第二延遲片172后，會變為左旋圓偏振光。圓偏眼鏡200的右眼鏡片上包含第一延遲片171和透射軸方向垂直于水平方向A的偏振片173，圓偏眼鏡200的左眼鏡片上包含第二延遲片172和透射軸方向垂直于水平方向A的偏振片173。因此，形成的左旋圓偏振光可以透過左眼鏡片，而右旋圓偏振光可以透過右眼鏡片。在本實施例中，由于左旋圓偏振光是對應到左眼信號，右旋圓偏振光是對應到右眼信號，因此觀察者戴上圓偏眼鏡200，雙眼就可以分別看到不同的左眼影像與右眼影像，并在人腦感知成看到了 3D影像。請參閱圖3，圖3是圖2的顯示面板、偏光片、玻璃基板以及四分之一波長延遲膜組合后第一實施例的示意圖。為了避免影像串擾的問題而影響觀看3D的效果，本實施例在四分之一波長延遲膜170與顯不面板140之間設置一玻璃基板163,玻璃基板163上設置多條不透光區165。當顯示面板140、玻璃基板163和四分之一波長延遲膜170貼合后，每一不透光區165會貼合在相鄰的第一延遲片171和第二延遲片172之上。每一不透光區165的寬度必須要小于右眼像素行單元R或左眼像素行單元L的寬度。每一不透光區165是位在玻璃基板163靠近四分之一波長延遲膜170的一側。為了避免因增加黑色陣列層142b的寬度而降低像素的開口率，所以本實施例中，每一不透光區165的寬度Wl大于黑色陣列層142b的寬度W2，而且是以激光直接照射在玻璃基板163表面以形成不透光區165。因為每一不透光區165的寬度Wl大于黑色陣列層142b的寬度W2，因為不透光區165貫穿玻璃基板163且連接于黑色陣列層142b，右眼(或左眼)信號所對應的光線只會從第一延遲片171 (或第二延遲片172)射出。即使以較大視角觀看時，右眼(或左眼)信號會被不透光區165阻擋并不會通過第二延遲片172(或第一延遲片171)射出，因而可以改善串擾的問題，進而影響3D影像品質。請參閱圖4，圖4是圖2的顯示面板、偏光片、玻璃基板以及四分之一波長延遲膜組合后第二實施例的示意圖。不同于圖3，圖4是以激光照射玻璃基板163內部以形成不透光區165。每一不透光區165貫穿玻璃基板163且連接于黑色陣列層142b，且不透光區165的寬度W3少于黑色陣列層142b的寬度W4。因為不透光區165貫穿玻璃基板163且連接于黑色陣列層142b，右眼(或左眼)信號所對應的光線只會從第一延遲片171 (或第二延遲片172)射出。即使以較大視角觀看時，右眼(或左眼)信號會被不透光區165阻擋并不會通過第二延遲片172 (或第一延遲片171)射出，因而可以改善串擾的問題，進而影響3D影像品質。在玻璃基板163上形成不透光區165的方式，也可以先在玻璃基板163上光刻出多個凹槽后，再將不透光材料，例如金屬，形成在所述多個凹槽 上。請一并參閱圖2以及圖5，圖5是本發明形成的立體影像顯示設備100的方法流程圖。該方法包含以下步驟步驟500 :提供一四分之一波長延遲膜170以及一顯示面板140。四分之一波長延遲膜170包含多條第一延遲片171和多條第二延遲片172。多條第一延遲片171和多條第二延遲片172是交替排列，第一延遲片171的光軸方向與第二延遲片172的光軸方向的夾角呈90度。顯示面板140包含像素陣列141、彩色濾光片142以及位于像素陣列141以及彩色濾光片142之間的液晶層143。顯示面板140上的像素陣列141包含多條左眼像素行單元L與多條右眼像素行單元。多條右眼像素行單元R與該多條左眼像素行單元L是交替排列。彩色濾光片142則包含用來顯示紅、藍、綠三原色的濾光單元142a以及位于任兩個相鄰濾光單元142a之間的黑色陣列層142b。步驟502 :在一玻璃基板163形成多條不透光區165。在玻璃基板163形成多條不透光區165的方式可以激光直接照射玻璃基板163的表面或內部以形成多個不透光區165 ；或是先在玻璃基板163上光刻出多個凹槽后，再將不透光材料，例如金屬，形成在所述多個凹槽上以形成多個不透光區165。步驟504 :將玻璃基板163貼合于四分之一波長延遲膜170以及顯示面板之間140。每一不透光區165貼合在相鄰的第一延遲片171和第二延遲片172之上，每一不透光區165可以是位在玻璃基板163的表面上，靠近四分之一波長延遲膜170的一側，或是每一不透光區165貫穿玻璃基板163并貼合于黑色陣列層142b。利用上述方法制造的立體影像顯示設備100，每一不透光區165可以用來阻擋由右眼像素行單元R射出的光線射入第二延遲片172，或是阻擋由左眼像素行單元L射出的光線射入第一延遲片171。所以即使以較大視角觀看時，右眼(或左眼)信號所對應的光線會被不透光區165阻擋并不會通過第二延遲片172(或第一延遲片171)射出，因而可以改善串擾的問題，進而影響3D影像品質。綜上所述，雖然本發明已以較佳實施例揭露如上，但該較佳實施例并非用以限制本發明，該領域的普通技術人員，在不脫離本發明的精神和范圍內，均可作各種更動與潤飾，因此本發明的保護范圍以權利要求界定的范圍為準。
權利要求
1.一種立體影像顯示設備，用來顯示一立體影像，其包含一背光模塊用來發出光線，其特征在于所述立體影像顯示設備另包含 一顯示面板，包含多條左眼像素行單元、多條右眼像素行單元以及一彩色濾光片，所述多條右眼像素行單元與所述多條左眼像素行單元是交替排列，所述彩色濾光片包含多個濾光單元以及位于任兩個相鄰濾光單元之間的黑色陣列層； 一四分之一波長延遲膜，包含多條第一延遲片和多條第二延遲片，所述多條第一延遲片和所述多條第二延遲片是交替排列，每一第一延遲片的光軸方向與每一第二延遲片的光軸方向的夾角呈90度；以及 一玻璃基板，位于所述顯示面板以及所述四分之一波長延遲膜之間，所述玻璃基板包含多條不透光區，每一不透光區貼合在相鄰的所述第一延遲片和所述第二延遲片之上，用來阻擋由所述右眼像素行單元射出的光線射入所述第二延遲片，或是阻擋由所述左眼像素 行單元射出的光線射入所述第一延遲片。
2.如權利要求I所述的立體影像顯示設備，其特征在于每一不透光區形成于所述玻璃基板的表面，并位于所述玻璃基板靠近所述四分之一波長延遲膜的一側。
3.如權利要求2所述的立體影像顯示設備，其特征在于每一不透光區的寬度大于所述黑色陣列層的寬度。
4.如權利要求I所述的立體影像顯示設備，其特征在于每一不透光區貫穿所述玻璃基板，并連接于所述多個黑色陣列層其中之一。
5.如權利要求4所述的立體影像顯示設備，其特征在于每一不透光區的寬度小于所述多個黑色陣列層的寬度。
6.如權利要求4所述的立體影像顯示設備，其特征在于所述立體影像顯示設備另包含一偏光片，貼合于所述顯不面板上，用來將所述背光模塊發出的光線偏振成一線偏振光。
7.一種形成一立體影像顯示設備的方法，其包含 提供一四分之一波長延遲膜以及一顯示面板，所述四分之一波長延遲膜包含多條第一延遲片和多條第二延遲片，所述多條第一延遲片和所述多條第二延遲片是交替排列，所述第一延遲片的光軸方向與所述第二延遲片的光軸方向的夾角呈90度，所述顯示面板包含多條左眼像素行單元、多條右眼像素行單元以及一彩色濾光片，所述多條右眼像素行單元與所述多條左眼像素行單元是交替排列，所述彩色濾光片包含多個濾光單元以及位于任兩個相鄰濾光單元之間的黑色陣列層； 在一玻璃基板形成多條不透光區；以及 將所述玻璃基板貼合于所述四分之一波長延遲膜以及所述顯示面板之間，其中每一不透光區貼合在相鄰的所述第一延遲片和所述第二延遲片之上。
8.如權利要求7所述的方法，其特征在于，在一玻璃基板形成多條不透光區的步驟包含以激光在所述玻璃基板靠近所述四分之一波長延遲膜的一側的表面上形成所述多條不透光區。
9.如權利要求7所述的方法，其特征在于，在一玻璃基板形成多條不透光區的步驟包含以激光在所述玻璃基板的內部形成貫穿所述玻璃基板的所述多個不透光區，并每一連接不透光區于所述多個黑色陣列層其中之一。
10.如權利要求7所述的方法，其特征在于，在一玻璃基板形成多條不透光區的步驟包含:在所述玻璃基板上光刻出多個凹槽；及 將不透光材料形成在所述多個凹槽上以形成所述多條不透光區。
全文摘要
本發明公開了一種立體影像顯示設備以及其形成方法。該立體影像顯示設備包含顯示面板、四分之一波長延遲膜及玻璃基板。該顯示面板包含多條左眼像素行單元、多條右眼像素行單元以及彩色濾光片，該彩色濾光片包含多個濾光單元以及位于任兩個相鄰濾光單元之間的黑色陣列層。該四分之一波長延遲膜包含多條第一延遲片和多條第二延遲片。該玻璃基板包含多條不透光區，每一不透光區貼合在相鄰的該第一延遲片和該第二延遲片之上，用來阻擋由該右眼像素行單元射出的光線射入該第二延遲片，或是阻擋由該左眼像素行單元射出的光線射入該第一延遲片。所以即使以較大視角觀看時，右眼或左眼信號所對應的光線會被不透光區阻擋，因而可以改善串擾的問題，進而影響3D影像品質。
文檔編號G02F1/13363GK102854631SQ20121036711
公開日2013年1月2日 申請日期2012年9月27日 優先權日2012年9月27日
發明者李佳育 申請人:深圳市華星光電技術有限公司