专利名称：立体显示器及其制造方法
技术领域：
本发明有关于一种显示器，特别是指一种用于显示立体影像的立体显示器及其制造方法。
背景技术：
近来，提升影像品质的立体影像显示装置已受到各行各业的注目，并且受到大部分消费者的喜爱。立体显示技术可大致分成观察者需戴特殊设计眼镜观看的眼镜式以及直接裸眼观看的裸眼式。眼镜式立体显示可分为滤光眼镜、偏光眼镜以及快门眼镜等方式。眼镜式立体显示器的原理主要是利用显示器送出具有特殊信息的左右眼影像，经由头戴式眼镜的选择，让左右眼分别看到左右眼影像，以形成立体视觉。一般而言，眼镜式立体显示技术可藉由在显示面板上贴附图案化相位延迟膜使显示画面区分成左右眼可视区域，搭配特殊的眼镜，使观看者左右眼分别看到左右眼可视画 面，以达到立体效果。然而，习知的图案化相位延迟膜的结构中，必须设有基材用以承载其上的配向层及液晶层，基材的设置不但增加显示器的整体厚度，为避免影响立体显示器的显示效果，作为基材的材料其相位差必须是0，基材的选用将大幅增加立体显示器的生产成本。
发明内容
因此，本发明的目的之一在于提供一种立体显示器，具有制造成本低廉，且整体厚度较薄等优点。为达上述目的，本发明提供一种立体显示器，此立体显示器包含显示面板、液晶层、配向层以及黏着层。前述的液晶层位于显示面板的第一侧。配向层由可固化树脂所形成，位于液晶层相对于显示面板的第二侧，配向层具有复数个第一配向区域及复数个第二配向区域，其中第一配向区域及第二配向区域彼此交错且互相平行，第一配向区域上的液晶提供第一相位延迟，第二配向区域上的液晶提供第二相位延迟，第一相位延迟与第二相位延迟之差为X/2(即二分之一波长)。黏着层位于显示面板以及液晶层之间，且显示面板透过黏着层与液晶层相接着。其中，配向层的铅笔硬度介于IB至4H之间。黏着层的黏着力介于 50gf/25mm 至 1500gf/25mm 之间。依据本发明一实施方式，前述的可固化树脂包括紫外光固化树脂及热固化树脂。依据本发明一实施方式，前述的可固化树脂的材料选自压克力树脂、硅树脂和环氧树脂所组成的群组。依据本发明一实施方式，前述的配向层与前述液晶层间的附着力介于3B至5B之间。依据本发明一实施方式，前述的黏着层的材料选自压克力树脂、硅树脂和环氧树脂所组成的群组。依据本发明一实施方式，前述的立体显示器还包括偏光板，其配置于黏着层与显示面板之间。依据本发明一实施方式，前述的配向层上相对于液晶层的第三侧进一步设有功能性光学膜，前述的功能性光学膜选自硬涂层膜、抗眩膜、抗静电膜、抗反射膜、低反射膜及前述的光学膜的组合所组成的群组。本发明的另一目的提供一种立体显示器的制造方法，其方法包括以下步骤。提供基材。涂布可固化树脂于基材上。形成配向微结构于可固化树脂上。固化可固化树脂形成配向层。涂布液晶层于配向层上。使液晶层与配向层配向。固化该液晶层。涂布黏着层于液晶层上。将液晶层与配向层藉由黏着层贴附于显示面板上。分离基材与配向层。其中，前述的配向层具有复数个第一配向区域及复数个第二配向区域，第一配向区域及第二配向区域彼此交错且互相平行，第一配向区域上的液晶提供第一相位延迟，第二配向区域上的液晶提供第二相位延迟，第一相位延迟与第二相位延迟之差为X/2。前述配向层的铅笔硬度介于IB至4H之间，且前述的黏着层的黏着力介于50gf/25mm至1500gf/25mm之间。依据本发明一实施方式，前述的基材的材料选自三醋酸纤维素(TAC)、聚乙烯对苯 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)所组成的群组。依据本发明一实施方式，前述的立体显示器的制造方法，还包括贴附偏光板于显示面板与黏着层之间。依据本发明一实施方式，前述的可固化树脂为紫外光固化树脂，且固化前述的可固化树脂的光照射能量实质介于100mJ/cm2至1000mJ/cm2之间。与现有技术相比，本发明的立体显示器，因不具有承载液晶层的基材，故显示器的整体厚度可以大幅降低。此外，在制造过程中可使用相位差不为0的基材来承载液晶层与配向层的制作，进而可降低整体立体显示器的生产成本。关于本发明的优点与精神可以藉由以下的发明详述及所附图式得到进一步的了解。
图I绘示本发明的一实施例的立体显示器的剖面示意图。图2A至图2F绘示本发明的一实施例的立体显示器的制造方法的步骤图。
具体实施例方式为了使本发明揭示内容的叙述更加详尽与完备，下文针对了本发明的实施态样与具体实施例提出了说明性的描述；但这并非实施或运用本发明具体实施例的唯一形式。以下所揭露的各实施例，在有益的情形下可相互组合或取代，也可在一实施例中附加其他的实施例，而无须进一步的记载或说明。在以下描述中，将详细叙述许多特定细节以使读者能够充分理解以下的实施例。然而，可在无此等特定细节的情况下实践本发明的实施例。在其他情况下，为简化图式，熟知的结构与装置仅示意性地绘示于图中。本发明之一目的是提供一种立体显示器。请参照图1，绘示根据本发明一实施方式的立体显示器10的剖面示意图。在此揭露的立体显示器10，可用来进行三维立体显示，具有制造成本低廉，且整体厚度较薄等优点。如图I所示,立体显示器10包含显示面板100 ;液晶层300,位于该显示面板100的一侧即第一侧；配向层400，位于液晶层300相对于显示面板100的一侧即第二侧；以及黏着层200，配置于显示面板100以及液晶层300之间。请继续参照图1，配向层400由可固化树脂所形成，在本发明的一实施例中，可固化树脂为紫外光固化树脂，其材料选自压克力树脂、硅树脂和环氧树脂所组成的群组。在本发明的另一实施例中，可固化树脂为热固化树脂。配向层400具有复数个第一配向区域410及复数个第二配向区域420，其中第一配向区域410及第二配向区域420彼此交错且互相平行，第一配向区域410上的液晶提供第一相位延迟，第二配向区域420上的液晶提供第二相位延迟，且第一相位延迟与第二相位延迟之差为入/2。在本发明的一实施例中，经百格测试，配向层400与液晶层300间的附着力介于3B至5B之间。其中，百格测试是电镀行业/丝印及漆面进行附着力性能的一种实验。用百格刀在测试样本表面划IOX 10个(100个)1_X Imm小网格，每一条划线应深及油漆的底层；用毛刷将测试区域的碎片刷干净；用 3M600号胶纸或等同效力的胶纸牢牢粘住被测试小网格，并用橡皮擦用力擦拭胶带，以加大胶带与被测区域的接触面积及力度；用手抓住胶带一端，在垂直方向(90° )迅速扯下胶纸，同一位置进行2次相同试验。5B-代表划线边缘光滑，在划线的边缘及交叉点处均无油漆脱落；4B-代表在划线的交叉点处有小片的油漆脱落，且脱落总面积小于5%;3B-代表在划线的边缘及交叉点处有小片的油漆脱落，且脱落总面积在5% 15%之间；2B-代表在划线的边缘及交叉点处有成片的油漆脱落，且脱落总面积在15% 35%之间；1B-代表在划线的边缘及交叉点处有成片的油漆脱落，且脱落总面积在35% 65%之间；0B-代表在划线的边缘及交叉点处有成片的油漆脱落，且脱落总面积大于65%。配向层400的铅笔硬度介于IB至4H之间，较佳介于2H至3H之间。铅笔的硬度根据含碳量以及粘土的比例来划分，一般分为H、HB、B三大类，并划分为13个等级，H表示硬，B表示软，HB表示软度适中。硬度由H1-H6，数字越大，硬度越强，软度由B1-B6，数字越大软度越大。在本发明的一实施例中，配向层400所使用的材料为一种紫外光固化树脂，例如压克力树脂HC-1433 (佐曜应用材料，台湾)，其铅笔硬度约为H。在本发明的一实施例中，配向层400的形成方法选自微刮痕配向法(micro-scratch alignment treatment)、刷磨式配向法(rubbing treatment)、光配向法(photo-alignment)、二氧化娃蒸着法(Si02 evaporation)、离子束配向法(ion beamalignment)。在本发明的一较佳实施例中，是藉由雕刻轮压印上述可固化树脂时所形成。前述的雕刻轮的表面形成有特定的凹凸微结构，藉由压印步骤而将雕刻轮上的凹凸轮廓转印至可固化树脂层上，而在配向层400上形成不同的第一配向区域410及第二配向区域420。配向层400的形成方式并非用以限定本发明的权利要求保护范围。采用任何方式所形成的配向结构均属于本发明所请求的保护范围。显示面板100透过黏着层200与液晶层300相接着，在一实施例中，黏着层的材料选自压克力树脂、硅树脂、环氧树脂所组成的群组。黏着层200的黏着力介于50gf/25mm至1500gf/25mm之间，较佳介于100gf/25mm至300gf/25mm之间。在本发明的一实施例中，黏着层200的材料为压克力树脂，其黏着力约为200gf/25mm。在本发明的一实施例中，前述的立体显示器还可包括偏光板，配置于黏着层200与显示面板100之间。在本发明的一实施例中，配向层400上相对于液晶层300的一侧即第三侧可选择性地进一步设有功能性光学膜，功能性光学膜选自硬涂层膜、抗眩膜、抗静电膜、抗反射膜、低反射膜及前述的光学膜的组合所组成的群组。本发明的另一目的是提供一种立体显示器的制造方法。请参照图2A至图2F，绘示本发明一实施例的立体显示器的制造方法的步骤图。在制造步骤中，提供基材900，基材900的相位延迟可不为0，作为基材的材料可例如是而不限于三醋酸纤维素(TAC)、聚乙烯对苯二甲酸酯(PET)、聚碳酸酯(PC)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)以及聚丙烯(PP)。在本发明的一实施例中，基材900为三醋酸纤维素(TAC)。请参照图2A，将可固化树脂800涂布于基材900之上。于本发明的一实施例中， 可固化树脂800可以是紫外光固化树脂或热固化树脂。涂布可固化树脂800的方法可例如为狭缝涂布法(slit coating)、滚筒式涂布法(roller coating)或模具式涂布法(Diecoating)等。根据本发明的制造方法的一实施例，可固化树脂800为紫外光固化树脂，例如是压克力树脂HC-1433 (佐曜应用材料，台湾)。接着，如图2B所示，形成配向微结构于可固化树脂800上。配向微结构可藉由以预定图案压印可固化树脂800而形成。压印步骤可由压印装置或表面具预定结构的滚轮实行。于本发明的制造方法的一较佳实施例中，该压印步骤由雕刻轮实行。雕刻轮的表面具有特定的凹凸结构，藉由滚压步骤而将雕刻轮上的凹凸轮廓转印至可固化树脂层800上，而形成配向微结构。在本发明的立体显示器的制造方法的另一实施例中，形成配向微结构的方法选自微刮痕配向法(micro-scratch alignment treatment)、刷磨式配向法(rubbingtreatment)、光配向法(photo-alignment)、二氧化娃蒸着法(Si02 evaporation)或是离子束配向法(ion beam alignment)。形成配向微结构后，固化配向微结构以形成配向层400。请参照图2B，其中，配向层400具有复数个第一配向区域410及复数个第二配向区域420，这些第一配向区域410及这些第二配向区域420彼此交错且互相平行。于本发明的立体显示器的制造方法的一实施例中，可固化树脂800可为紫外光固化树脂，经由紫外光照射后固化，紫外光固化树脂800可以是压克力树脂HC-1433(佐曜应用材料，台湾)，固化可固化树脂800的光照射能量实质介于100mJ/cm2至1000mJ/cm2之间。经百格测试，固化后形成的配向层400与基材900间的附着力介于OB至2B之间，较佳介于OB至IB之间，而配向层400的铅笔硬度介于IB至4H之间，较佳介于IH至3H之间。于本发明的制造方法的一实施例中，配向层400的铅笔硬度为1H，且配向层400与基材900间的附着力为0B。于本发明的立体显示器的制造方法的一实施例中，可固化树脂800中可选择性地添加功能性添加剂，前述的功能性添加剂可以举例性而不限于硬涂层剂、抗眩剂、抗静电剂、抗反射剂以及前述的材料的组合。形成配向层400后，如图2C所示，形成液晶层300于配向层400上方。形成液晶层300的方式可例如为狭缝涂布法(slit coating)或其他适当的方法。于本发明的立体显示器的制造方法的一实施例中，液晶层300所使用的液晶材料为棒状液晶Merck973(默克光电，台湾)。接着，使液晶层300与配向层400进行配向后固化液晶层300。其中，第一配向区域410上的液晶提供第一相位延迟，第二配向区域420上的液晶提供第二相位延迟，第一相位延迟与第二相位延迟之差为X/2。经百格测试，液晶层300与配向层400间的附着力介于3B至5B之间。请参照图2D，待液晶层300固化后涂布黏着层200于液晶层300上。在本发明的立体显示器的制造方法的一实施例中，黏着层200的材料选自压克力树脂、硅树脂和环氧树脂所组成的群组。黏着层200的黏着力介于50gf/25mm至1500gf/25mm之间，较佳介于IOOgf/25mm至300gf/25mm之间。在本发明的一实施例中，黏着层200的材料为压克力树月旨，其黏着力约为200gf/25mm。接着将液晶层300与配向层400藉由黏着层200贴附于显示面板100上，如图2E所示。于本发明的立体显示器的制造方法的一实施例中，液晶层300与配向层400先贴附于偏光板上，再藉由黏着层200贴附于显示面板100上，其中偏光板介于显示面板100与黏着层200之间。最后，使基材900与配向层400分离，如图2F所示。于本发明的一实施例中，将基材900与配向层400分离后，可选择性地在配向层400上进一步贴附功能性光学膜，功能性 光学膜可以是但不限于硬涂层膜、抗眩膜、抗静电膜、抗反射膜、低反射膜及前述的光学膜的组合。综上所述，利用本发明的立体显示器的制造方法所制作的立体显示器，因不具有承载液晶层的基材，故显示器的整体厚度可以大幅降低。此外，在制造过程中可使用相位差不为0的基材来承载液晶层与配向层的制作，进而可降低整体立体显示器的生产成本。虽然本发明已以实施方式揭露如上，然其并非用以限定本发明，任何熟习此技艺者，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作各种的更动与润饰，因此本发明的保护范围当视权利要求所界定者为准。
权利要求
1.一种立体显示器，其特征在于包括 显示面板； 液晶层，位于该显示面板的第一侧； 配向层，由可固化树脂所形成，该配向层位于该液晶层相对于该显示面板的第二侧，该配向层具有复数个第一配向区域及复数个第二配向区域，其中该复数个第一配向区域及该复数个第二配向区域彼此交错且互相平行，该复数个第一配向区域上的液晶提供第一相位延迟，该复数个第二配向区域上的液晶提供第二相位延迟，该第一相位延迟与该第二相位延迟之差为\ /2 ;以及 黏着层，配置于该显示面板以及该液晶层之间，且该显示面板透过该黏着层与该液晶层相接着； 其中，该配向层的铅笔硬度介于IB至4H之间，且该黏着层的黏着力介于50gf/25mm至1500gf/25mm 之间。
2.如权利要求I所述的立体显示器，其特征在于该可固化树脂包括紫外光固化树脂及热固化树脂。
3.如权利要求I所述的立体显示器，其特征在于该可固化树脂的材料选自压克力树月旨、硅树脂和环氧树脂所组成的群组。
4.如权利要求I所述的立体显示器，其特征在于该配向层与该液晶层间的附着力介于3B至5B之间。
5.如权利要求I所述的立体显示器，其特征在于该黏着层的材料选自压克力树脂、硅树脂和环氧树脂所组成的群组。
6.如权利要求I所述的立体显示器，其特征在于还包括偏光板，配置于该黏着层与该显示面板之间。
7.如权利要求I所述的立体显示器，其特征在于该配向层上相对于该液晶层的第三侧进一步设有功能性光学膜，该功能性光学膜选自硬涂层膜、抗眩膜、抗静电膜、抗反射膜、低反射膜及上述组合所组成的群组。
8.一种立体显示器的制造方法，其特征在于包括 提供基材； 涂布可固化树脂于该基材上； 形成配向微结构于该可固化树脂上； 固化该可固化树脂形成配向层； 涂布液晶层于该配向层上； 使该液晶层与该配向层配向； 固化该液晶层； 涂布黏着层于该液晶层上； 将该液晶层与该配向层藉由该黏着层贴附于显示面板上；以及 分离该基材与该配向层； 其中，该配向层具有复数个第一配向区域及复数个第二配向区域，该复数个第一配向区域及该复数个第二配向区域彼此交错且互相平行，该复数个第一配向区域上的液晶提供第一相位延迟，该复数个第二配向区域上的液晶提供第二相位延迟，该第一相位延迟与该第二相位延迟之差为\ /2 ； 其中，该配向层的铅笔硬度介于IB至4H之间，且该黏着层的黏着力介于50gf/25mm至1500gf/25mm 之间。
9.如权利要求8所述的制造方法，其特征在于该基材的材料选自三醋酸纤维素、聚乙烯对苯二甲酸酯、聚碳酸酯、聚甲基丙烯酸甲酯以及聚丙烯所组成的群组。
10.如权利要求8所述的制造方法，其特征在于该可固化树脂为紫外光固化树脂，且固化该可固化树脂的光照射能量介于100mJ/cm2至1000mJ/cm2之间。
全文摘要
本发明提供一种立体显示器及其制造方法，立体显示器包括显示面板、液晶层、配向层及黏着层。液晶层位于显示面板的一侧。配向层由可固化树脂所形成，位于液晶层相对于显示面板的另一侧，配向层具有复数个第一及第二配向区域，其中第一及第二配向区域彼此交错且互相平行，第一、第二配向区域上的液晶分别提供第一与第二相位延迟，第一与第二相位延迟之差为λ/2。黏着层配置于显示面板及液晶层之间，且显示面板透过黏着层与液晶层相接着。其中，配向层的铅笔硬度介于1B至4H之间，且黏着层的黏着力介于50-1500gf/25mm之间。本发明的立体显示器，因不具有承载液晶层的基材可大幅降低整体厚度，且制造成本低廉。
文档编号G02F1/1333GK102759804SQ20121022202
公开日2012年10月31日 申请日期2012年6月29日 优先权日2012年6月29日
发明者黄冠豪 申请人:明基材料有限公司, 明基材料股份有限公司