专利名称：3d显示装置及其相位延迟片的制作方法
3D显示装置及其相位延迟片
技术领域：
本发明是有关于液晶显像技术，特别是有关于ー种3D显示装置及其相位延迟片。背景技木因为人的双眼具有一定间距的关系，双眼看到的物体的方向并非完全一致。因此，3D显示器利用人类的两眼视差，分别提供给两眼不同影像而产生立体效果。
參考图I所示，现有ー种3D显像系统是通过在液晶显示面板的光出射面上设置由一图案化的二分之一相位延迟层90及一四分之一波长相位延迟层91所构成的相位延迟片来向观看者输送偏振方向不同的影像，同时，观看者配戴偏振眼镜7，使其左眼接收单ー偏振方向的影像，而右眼则接收另ー偏振方向的影像，进而在大脑合成立体影像。一般来说，所述3D显像系统的液晶显示面板是将其奇数列(或偶数列)的像素列所显示的影像作为左眼输入影像，而其它像素列则作为右眼输入影像。如图I所示，所述3D显像系统的液晶显示面板的影像会先通过偏光片转为线性偏振影像80。所述线性偏振影像80接着经过图案化的二分之一相位延迟片90之后，光线会分成两组偏振方向互相垂直的线性偏振影像81。所述两组线性偏振影像81经过所述四分之一波长相位延迟片91之后，即会输出包括左圆偏振影像及右圆偏振影像的影像82，以作为左眼输入影像与右眼输入影像。观看者配戴的偏振眼镜7的镜片71、72由四分之一波片及偏光片构成。所述包括左圆偏振影像及右圆偏振影像的影像82会先通过所述镜片71、72的四分之一波片而转成线性偏振影像，接着再经过所述镜片71、72的偏光片后，分别到达左、右眼。由于所述镜片71、72的偏光片具有不同偏振方向，使得使用者的左眼只能看到左眼输入影像，而右眼只能看到右眼输入影像，因而可达到三维影像的效果。请參考图2所示，图2是现有3D显像系统的液晶显示面板贴附相位延迟片的局部示意图。现有3D显像系统的液晶显示面板包括多条栅极线51、多条与栅极线51交错的资料线50以及所述栅极线51与资料线50定义的像素区。所述像素区设有薄膜晶体管及像素电极52。所述像素区可分成多个像素列。现有3D显像系统的相位延迟片60具有多个第一相位延迟区域60A及多个第二相位延迟区域60B，其中所述第一相位延迟区域60A与所述第二相位延迟区域60B是交错排列并且具有不同的液晶配向。而所述相位延迟片的第一相位延迟区域60A及第二相位延迟区域60B的交界处会位于相邻的像素列之间，通过相邻的像素列之间的黑色矩阵53来遮蔽第一相位延迟区域60A及第二相位延迟区域60B的交界处。请參考图3所示，由于源极驱动电路的成本较栅极驱动电路高，为了源极驱动电路的使用，现有另ー种3D显像系统是采用半源极驱动电路(half source driver, HSD)的像素驱动结构，也就是将源极驱动电路的资料线50减半，而将栅极驱动电路的栅极线51加倍成为两条栅极线51a、51b，如此便能在相同像素数目下，降低源极驱动电路的资料线数目而减低成本。然而，如图3所示，在半源极驱动电路的像素驱动结构中，当其中一像素电极52所连接的薄膜晶体管位于其上侧时，相邻的像素电极52连接的薄膜晶体管会位于所述像素电极52的下側。由于像素区空间固定的关系，位于同一列上的相邻像素电极52的出光位置将会有所不同。为了遮蔽栅极线51、资料线50以及薄膜晶体管，黒色矩阵53会对应薄膜晶体管的位置而在栅极线51的两侧形成周期性的凸起，如图4所示。如此ー来，当贴附如图2所示的相位延迟片60时，若发生贴附偏移，如图5所示，同一像素列中的相邻的像素电极52对应同一相位延迟区域的透光面积将会不一致，造成3D显像系统的色偏问题。故，有必要提供ー种3D显示装置及其相位延迟片，以解决现有技术所存在的问题。
发明内容有鉴于现有技术的缺点，本发明的主要目的在于提供ー种3D显示装置及其相位延迟片，可避免相位延迟片发生贴附误差时所产生的色偏问题。 为达成本发明的前述目的，本发明提供ー种3D显示装置，其包括一液晶显示面板，采用半源极驱动结构，并包括像素阵列，包括多个并排的像素列 '及一黒色矩阵，包括多个遮光列，所述遮光列位置对应相邻的所述像素列之间的间隔；以及一相位延迟片，设于所述液晶显示面板上，并包括多个并排相连的相位延迟单元列，其中每ー相位延迟单元列的侧边呈波浪状且位置对应黑色矩阵的其中一遮光列。在本发明的一实施例中，每ー像素列包括多个子像素单元，每一子像素单元包括一开关单元，其中相邻两子像素単元的开关单元的位置相対；每ー遮光列具有两平行的侧边，其中每ー遮光列的所述两侧边均凸伸出多个凸出部，所述凸出部对应遮蔽邻近的子像素単元的开关单元。在本发明的一实施例中，每一所述相位延迟单元列的侧边呈波浪状而包含波峰跟波谷，其中所述侧边的波峰位于所对应的遮光列的其中一侧边的凸出部；且所述侧边的波谷位于所对应的遮光列的另ー侧边的凸出部。在本发明的一实施例中，所述液晶显示面板包括多条栅极线、多条资料线，所述栅极线与所述资料线彼此交错，每一所述子像素単元的开关单元连接其中一栅极线与ー资料线，并连接一像素电极；所述黑色矩阵的遮光列平行于所述栅极线且对应遮蔽所述栅极线；所述遮光列的凸出部对应遮蔽连接所述栅极线的开关单元。在本发明的一实施例中，在同一像素列中，每两个相邻的子像素单元的开关单元是连接同一条所述资料线，井分别连接两相邻的扫瞄线。在本发明的一实施例中，所述相位延迟片的相位延迟单元列分为多个第一相位延迟单元列及多个第二相位延迟单元列，所述第一相位延迟单元列与所述第二相位延迟单元列呈交错排列。在本发明的一实施例中，所述第一相位延迟单元列对应所述像素阵列的奇数像素列；所述第二相位延迟单元列对应所述像素阵列的偶数像素列。在本发明的一实施例中，所述相位延迟片是包含四分之一波长液晶延迟膜与二分之一波长液晶延迟膜的复层光学膜片。
在本发明的一实施例中，所述液晶显示面板还包含一偏光片；所述相位延迟片是设于所述偏光片的表面上。本发明另提供一种相位延迟片，所述相位延迟片用以设在使用半源极驱动结构的液晶显示面板上，并包括多个并排相连的相位延迟单元列，姆ー相位延迟单元列的侧边呈波浪状且侧边位置对应液晶显示面板的黒色矩阵的其中一遮光列。本发明主要是根据半源极驱动电路的像素驱动结构使用特殊图案的相位延迟片，使得相位延迟片发生贴附误差时同一像素列中相邻的像素电极对应该相位延迟片的相位延迟单元列的透光面积能够維持一致，进而改善3D显像系统的色偏问题。
图I是现有3D显像系统的光偏振状态的示意图。图2是现有3D显像系统的液晶显示面板贴附相位延迟片的局部示意图。图3是另ー现有3D显像系统的液晶显示面板贴附相位延迟片的局部示意图。图4是图3的3D显像系统的黑色矩阵的局部示意图。图5是图3的3D显像系统的液晶显示面板发生相位延迟片贴附偏移的局部示意图。图6是本发明3D显示装置一较佳实施例的相位延迟片对应贴附在液晶显示面板的局部不意图。图7是本发明3D显示装置一较佳实施例的相位延迟片与黒色矩阵的遮光列的位置关系的示意图。图8是图7的本发明3D显示装置发生相位延迟片贴附偏移的局部示意图。
具体实施方式
为让本发明上述目的、特征及优点更明显易懂，下文特举本发明较佳实施例，并配合附图，作详细说明如下。再者，本发明所提到的方向用语，例如「上」、「下」、「前」、「后」、「左」、「右」、「内」、「外」、「侧面」等，仅是參考附加图式的方向。因此，使用的方向用语是用以说明及理解本发明，而非用以限制本发明。请參考图6所示，图6是本发明3D显示装置一较佳实施例的相位延迟片对应贴附在液晶显示面板的局部示意图。本发明的3D显示装置包括一液晶显示面板及一相位延迟片10。所述液晶显示面板是采用半源极驱动结构，并包括多条栅极线20、多条资料线21、一像素阵列及一黒色矩阵25。所述栅极线20与所述资料线21彼此交错。所述像素阵列包括多个并排的像素列22，每ー像素列22包括多个子像素単元220。每一子像素単元220包括一像素电极23及一开关单元24，其中所述开关単元24优选是薄膜晶体管，并连接其中ー栅极线20与一资料线21，并连接所述像素电极23。如图6所示，由于本发明的液晶显示面板采用半源极驱动结构，在同一像素列22中，每两个相邻的子像素単元220的开关单元24是连接同一条所述资料线21，井分别连接两扫瞄线20。为达到上述布线结构，本实施例中，相邻两子像素単元220的开关单元24的位置优选是相対的；更详细来说，以相邻两子像素単元220而言，其中一子像素単元220的开关单元24位于该子像素単元220的像素电极23的顶端，并且连接邻近该像素电极23的顶端的栅极线24;另一子像素単元220的开关单元24则位于该另一子像素単元220的像素电极23的底端，并且连接邻近该另一子像素単元220的像素电极23的底端的栅极线24。如图6所示，所述黑色矩阵25包括多个遮光列250，所述遮光列250位置对应相邻的所述像素列22之间的间隔，亦即所述遮光列250平行于所述栅极线20且对应遮蔽所述栅极线20。再者，所述每ー遮光列250具有两平行于所述栅极线20的侧边，其中每ー遮光列250的所述两侧边均凸伸出多个凸出部251，所述凸出部251是对应遮蔽邻近的子像素単元220的开关单元24 ;亦即，所述遮光列250对应遮蔽所述栅极线20，而所述遮光列250的凸出部251对应遮蔽连接所述栅极线20的所述开关単元24。进ー步參考图7所示，图7是本发明3D显示装置一较佳实施例的相位延迟片与黑色矩阵的遮光列的位置关系的示意图。如图6及图7所示，所述相位延迟片10是设于所述液晶显示面板上，并包括多个并排相连的相位延迟单元列10a, IOb,其中姆ー相位延迟单元列10a，IOb的侧边呈波浪状且位置对应黑色矩阵25的其中一遮光列250。更详细来说，如图7所示，每一所述相位延迟单元列10a，IOb的侧边呈波浪状而包含波峰100跟波谷101，其中所述侧边的波峰100位于所对应的遮光列250的其中一侧边的凸出部251a ;且所述侧边的波谷101位于所对应的遮光列250的另ー侧边的凸出部251b。如此ー来，相位延迟单元列10a，IOb的侧边与其所对应的像素列的所有像素电极的投影距离大致相同。一般来说，所述液晶显示面板(图未示出)的主要结构包括第一基板、第二基板、液晶层、第一偏光片以及第ニ偏光片。第一基板可为设有彩色滤光片(Color Filter, CF)的玻璃基板或其它材质的基板，所述彩色滤光片包括不同顔色的光刻胶单元。所述像素阵列则是设置于相对于所述第一基板的所述第二基板，也就是说，所述栅极线20、所述资料线21、所述像素电极23、所述开关単元24是设于第二基板上，所述像素电极23即对应所述彩色滤光片的光刻胶单元。所述第一基板上的彩色滤光片还包括如图6所示的黒色矩阵25，其遮光列250用以对应遮蔽所述所述栅极线20及所述开关単元24，而所述黒色矩阵25的纵向的遮光部分(图未示出)则用来遮蔽所述资料线21。所述液晶层是形成于第一基板与第二基板之间。所述第一偏光片是设置所述第一基板的外侧(亦即为第一基板的出光侧)。第二偏光片是设置第二基板的外侧(亦即为第二基板的入光侧)。所述3D显示装置更包含一背光模组，设于第二偏光片的外侧，以提供光源入射通过所述第二偏光片。而所述相位延迟片10是设置在所述第一偏光片的表面。再者，所述相位延迟片10的相位延迟单元列优选是分为多个第一相位延迟单元列IOa及多个第二相位延迟单元列10b，其中，所述第一相位延迟单元列IOa与所述第二相位延迟单元列IOb呈交错排列且具有不同的液晶配向。为了达到输出左眼与右眼影像来形成3D影像，在本实施例中，所述第一相位延迟单元列IOa对应所述像素阵列的奇数像素列(或偶数像素列)；所述第二相位延迟单元列IOb则是对应所述像素阵列的偶数像素列(或奇数像素列)。再者，所述相位延迟片10优选是包含四分之一波长液晶延迟膜与二分之一波长液晶延迟膜的复层光学膜片。本发明的3D显示装置的动作原理如下述所述液晶显示面板的偏光片会将液晶显示面板的出射光影像转成线偏振光影像； 所述线偏振光影像接着通过所述相位延迟片10，其中通过所述第一相位延迟单元列IOa的线偏振光影像会转换成左圆偏振光影像(或右圆偏振光影像)；通过所述第二相位延迟单元列IOb会转换成右圆偏振光影像(或左圆偏振光影像)。使用者可搭配圆偏眼镜来使其双眼分别接收左圆偏振光影像和右圆偏振光影像，进而产生立体视觉的效果。再者，由于所述相位延迟片10的相位延迟单元列10a，IOb的形状配合黒色矩阵25的凸出部250位置而呈波浪状，使得所述相位延迟单元列10a，IOb的侧边与其所对应的像素列的所有像素电极的投影距离大致相同，也就使得不同液晶配向的交界到子像素単元的有效出光区(即像素电极)距离相等。如此ー 来，如图8所示，即使所述相位延迟片10在制程中发生纵向的贴附偏移时，同一像素列中的像素电极23仍可完全涵盖于同一相位延迟单元列10a，IOb的范围内，維持相同的透光面积。因此，本发明的相位延迟片10的设计可提供更大的贴附误差容许范围。由上述说明可知，相较于现有技术的缺失，本发明针对采用半源极的液晶显示面板，使用具有波浪形状的相位延迟单元列的相位延迟片，提高相位延迟片的贴附误差的容忍度，只要相位延迟片贴附误差在容许范围内，同一像素列中的所有像素电极对应相位延迟单元列的透光面积仍可維持一致，进而避免3D显像系统的色偏问题。本发明已由上述相关实施例加以描述，然而上述实施例仅为实施本发明的范例。必需指出的是，已公开的实施例并未限制本发明的范围。相反地，包含于权利要求书的精神及范围的修改及均等设置均包括于本发明的范围内。
权利要求
1.ー种3D显示装置，其特征在于所述3D显示装置包括 一液晶显示面板，采用半源极驱动结构，并包括 像素阵列，包括多个并排的像素列 '及 一黒色矩阵，包括多个遮光列，所述遮光列位置对应相邻的所述像素列之间的间隔；以及 一相位延迟片，设于所述液晶显示面板上，并包括多个并排相连的相位延迟单元列，其中每ー相位延迟单元列的侧边呈波浪状且位置对应黑色矩阵的其中一遮光列。
2.如权利要求I所述的3D显示装置，其特征在于 每ー像素列包括多个子像素単元，每一子像素単元包括一开关单元，其中相邻两子像素単元的开关单元的位置相対；以及 每ー遮光列具有两平行的侧边，其中每ー遮光列的所述两侧边均凸伸出多个凸出部，所述凸出部对应遮蔽邻近的子像素単元的开关单元。
3.如权利要求2所述的3D显示装置，其特征在于每一所述相位延迟单元列的侧边呈波浪状而包含波峰跟波谷，其中所述侧边的波峰位于所对应的遮光列的其中ー侧边的凸出部；且所述侧边的波谷位于所对应的遮光列的另ー侧边的凸出部。
4.如权利要求2所述的3D显示装置，其特征在于所述液晶显示面板包括多条栅极线、多条资料线，所述栅极线与所述资料线交错，每一所述子像素単元的开关单元连接其中一栅极线与一资料线，并连接一像素电极；所述黑色矩阵的遮光列平行于所述栅极线且对应遮蔽所述栅极线；所述遮光列的凸出部对应遮蔽连接所述栅极线的所述开关単元。
5.如权利要求4所述的3D显示装置，其特征在于在同一像素列中，每两个相邻的子像素単元的开关单元是连接同一条所述资料线，井分别连接两扫瞄线。
6.如权利要求I所述的3D显示装置，其特征在于所述相位延迟片的相位延迟单元列分为多个第一相位延迟单元列及多个第二相位延迟单元列，所述第一相位延迟单元列与所述第二相位延迟单元列呈交错排列。
7.如权利要求6所述的3D显示装置，其特征在于所述第一相位延迟单元列对应所述像素阵列的奇数像素列；所述第二相位延迟单元列对应所述像素阵列的偶数像素列。
8.如权利要求6所述的3D显示装置，其特征在于所述相位延迟片是包含四分之一波长液晶延迟膜与二分之一波长液晶延迟膜的复层光学膜片。
9.如权利要求I所述的3D显示装置，其特征在于所述液晶显示面板还包含一偏光片；所述相位延迟片是设于所述偏光片的表面上。
10.一种相位延迟片，其特征在于所述相位延迟片用以设在使用半源极驱动结构的液晶显示面板上，并包括多个并排相连的相位延迟单元列，姆ー相位延迟单元列的侧边呈波浪状且侧边位置对应液晶显示面板的黒色矩阵的其中一遮光列。
全文摘要
本发明公开一种3D显示装置及其相位延迟片。所述相位延迟片用以设在使用半源极驱动结构的液晶显示面板上，并包括多个并排相连的相位延迟单元列。每一相位延迟单元列的侧边呈波浪状且侧边位置对应液晶显示面板黑色矩阵的其中一遮光列。当相位延迟片发生贴附误差时，同一像素列中相邻的像素电极对应该侧边呈波浪状的相位延迟单元列的透光面积能够维持一致，避免色偏问题发生。
文档编号G02B5/20GK102681257SQ201210157519
公开日2012年9月19日 申请日期2012年5月21日 优先权日2012年5月21日
发明者萧嘉强, 陈峙彣 申请人:深圳市华星光电技术有限公司