专利名称：立体影像显示设备以及其形成方法
技术领域：
本发明涉及一种用于立体影像显示设备以及其形成方法，尤其涉及一种可改善影像串扰的立体影像显示设备以及其形成方法。
背景技术：
人类是透过双眼所看到的展望而感知到真实世界的影像。而人类的大脑会进一步根据双眼所看到两个不同角度的展望之间的空间距离差异而形成所谓的3D(3-dimenSion)影像。所谓的3D显示设备就是模 拟人类双眼不同角度的视野，而使得使用者在观看的2D显示影像时，能感知为3D影像的显示设备。目前的3D显示设备主要分为两类，分别是自动立体影像显示设备(Auto-stereoscopic display)以及非自动立体影像显不设备(Stereoscopic display)。自动立体影像显示设备的用户不用戴上特殊结构的眼镜就可以看出3D立体影像。而另一种非自动立体影像显示设备则需要用户戴上特制的眼镜，才能看到3D立体影像。人类是透过双眼所看到的展望而感知到真实世界的影像。而人类的大脑会进一步根据双眼所看到两个不同角度的展望之间的空间距离差异而形成所谓的3D(3-dimenSion)影像。所谓的3D显示设备就是模拟人类双眼不同角度的视野，而使得使用者在观看的2D显示影像时，能感知为3D影像的显示设备。目前的3D显示设备主要分为两类，分别是自动立体影像显示设备(Auto-stereoscopic display)以及非自动立体影像显不设备(Stereoscopic display)。自动立体影像显示设备的用户不用戴上特殊结构的眼镜就可以看出3D立体影像。而另一种非自动立体影像显示设备则需要用户戴上特制的眼镜，才能看到3D立体影像。在佩戴特殊结构的眼镜以选择性接收立体影像时，观看者将可感受到立体影像。已知左与右眼实际上是分别接收到不同的影像，而观看者藉由在大脑中分析该影像而感受到立体影像。依据上述说明，能辨识三度空间的要素是根据进入左眼与右眼的影像。因此，需要左眼影像与右眼影像以实现该立体影像。因此，当影像由至少二立体影像摄影机拍摄时可获得立体影像，而后该影像被隔开并传送至显示器。观看者佩戴眼镜分别由左与右眼观看经选定的影像，使其感觉到该立体影像。其中一种非自动立体影像显示设备是在显示面板之前贴上一层相位差膜(retarder)，观赏者需戴上特制的偏光眼镜。该相位差膜是由O和λ /2 种相位延迟的薄膜在行方向上重新交错排而成。该偏光眼镜的左眼镜片与右眼镜片分别贴上偏光轴方向互相垂直的偏光片。用光的偏振方向的不同将左眼与右眼影像分，而观赏者通过偏光眼镜可以正确地让左、右眼分别看到左眼与右眼画面产生3D的效果。然而，观赏者通过上述非自动立体影像显示设备观看3D影像时，左(或右)眼影像会有少部分进入右(或左)眼通道，这样便会产生影像串扰(Crosstalk)，影像串扰的大小直接影响到观看3D的效果。
发明内容
因此，本发明主要解决的技术问题是提供一种立体影像显示设备以及其形成方法，能够避免。所以左或右眼影像会有少部分进入右或左眼通道，因而可以改善串扰的问题，进而增加3D影像品质。为了解决现有技术的问题，本发明提供了一种立体影像显示设备，用来显示一立体影像，其包含一背光模块用来发出光线；一显示面板，包含多条左眼像素行单元、多条右眼像素行单元以及一彩色滤光片，所述多条右眼像素行单元与所述多条左眼像素行单元是交替排列，所述彩色滤光片包含多个滤光单元以及位于任两个相邻滤光单元之间的黑色阵列层；一四分之一波长延迟膜，包含多条第一延迟片和多条第二延迟片，所述多条第一延迟片和所述多条第二延迟片是交替排列，每一第一延迟片的光轴方向与每一第二延迟片的光轴方向的夹角呈90度；一玻璃基板，位于所述显示面板以及所述四分之一波长延迟膜之间，所述玻璃基板包含多条不透光区，每一不透光区贴合在相邻的所述第一延迟片和所述 第二延迟片之上，用来阻挡由所述右眼像素行单元射出的光线射入所述第二延迟片，或是阻挡由所述左眼像素行单元射出的光线射入所述第一延迟片。依据本发明的实施例，每一不透光区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长延迟膜的一侧。依据本发明的实施例，每一不透光区的宽度大于所述黑色阵列层的宽度。依据本发明的实施例，每一不透光区贯穿所述玻璃基板，并连接于所述多个黑色阵列层其中之一。依据本发明的实施例，每一不透光区的宽度小于所述多个黑色阵列层的宽度。依据本发明的实施例，所述立体影像显示设备另包含一偏光片，贴合于所述显示面板上，用来将所述背光模块发出的光线偏振成一线偏振光。为了解决现有技术的问题，本发明另提供一种形成一立体影像显示设备的方法，其包含提供一四分之一波长延迟膜以及一显示面板，所述四分之一波长延迟膜包含多条第一延迟片和多条第二延迟片，所述多条第一延迟片和所述多条第二延迟片是交替排列，所述第一延迟片的光轴方向与所述第二延迟片的光轴方向的夹角呈90度，所述显示面板包含多条左眼像素行单元、多条右眼像素行单元以及一彩色滤光片，所述多条右眼像素行单元与所述多条左眼像素行单元是交替排列，所述彩色滤光片包含多个滤光单元以及位于任两个相邻滤光单元之间的黑色阵列层；在一玻璃基板形成多条不透光区；以及将所述玻璃基板贴合于所述四分之一波长延迟膜以及所述显示面板之间，其中每一不透光区贴合在相邻的所述第一延迟片和所述第二延迟片之上。依据本发明的实施例，在一玻璃基板形成多条不透光区的步骤包含以激光在所述玻璃基板靠近所述四分之一波长延迟膜的一侧的表面上形成所述多条不透光区。依据本发明的实施例，在一玻璃基板形成多条不透光区的步骤包含以激光在所述玻璃基板的内部形成贯穿所述玻璃基板的所述多个不透光区，并每一连接不透光区于所述多个黑色阵列层其中之一。依据本发明的实施例，在一玻璃基板形成多条不透光区的步骤包含在所述玻璃基板上光刻出多个凹槽；及将不透光材料形成在所述多个凹槽上以形成所述多个不透光区。
本发明具有如下有益效果本发明提供一种立体影像显示设备以及其形成方法。该立体影像显示设备包含显示面板、四分之一波长延迟膜及玻璃基板。该显示面板包含多条左眼像素行单元、多条右眼像素行单元以及彩色滤光片，该彩色滤光片包含多个滤光单元以及位于任两个相邻滤光单元之间的黑色阵列层。该四分之一波长延迟膜包含多条第一延迟片和多条第二延迟片。该玻璃基板包含多条不透光区，每一不透光区贴合在相邻的该第一延迟片和该第二延迟片之上，用来阻挡由该右眼像素行单元射出的光线射入该第二延迟片，或是阻挡由该左眼像素行单元射出的光线射入该第一延迟片。所以即使以较大视角观看时，右眼(或左眼)信号所对应的光线会被不透光区阻挡，因而可以改善串扰的问题，进而影响3D影像品质。
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现 有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图I绘示本发明的显示三维影像的立体影像显示设备与圆偏眼镜。图2是本发明的显示三维影像的立体影像显示设备的示意图。图3是图2的显示面板、偏光片、玻璃基板以及四分之一波长延迟膜组合后第一实施例的示意图。图4是图2的显示面板、偏光片、玻璃基板以及四分之一波长延迟膜组合后第二实施例的示意图。图5是本发明形成的立体影像显示设备的方法流程图。
具体实施例方式以下各实施例的说明是参考附加的图式，用以例示本发明可用以实施之特定实施例。本发明所提到的方向用语，例如「上」、「下」、「前」、「后」、「左」、「右」、「顶」、「底」、「水平」、「垂直」等，仅是参考附加图式的方向。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。请参阅图1，图I绘示本发明的显示三维影像的立体影像显示设备100与圆偏眼镜200。当立体影像显示设备100产生的立体影像时，用户佩戴圆偏眼镜200就会有看到立体影像。请参阅图2，图2是本发明的显示三维影像的立体影像显示设备100的示意图。立体影像显示设备100包含背光模块102、显示面板140、偏光片(polarizing plate) 130、玻璃基板163以及四分之一波长延迟膜(λ /4 retarder plate) 170。背光模块102可以是直下式发光二极管(Light emitting diode, LED),直下式冷阴极射线管(CCFL)或是侧光式LED构成。显示面板140包含由数个像素组成的像素阵列141、彩色滤光片142以及位于像素阵列141以及彩色滤光片142之间的液晶层143(绘示于图3)。在本实施例中，显示面板140的液晶层内的液晶可以是扭转向列(twisted nematic,TN)液晶、垂直排列(Verticalalignment, VA)液晶或是平面内切换(In-Plane-Switching, IPS)液晶。显示面板140上的像素阵列141包含多条左眼像素行单元(left-eye pixel line unit) L与多条右眼像素行单元(right-eye pixel line unit) R0多条右眼像素行单元R与该多条左眼像素行单元L是交替排列，其中左眼像素行单元L是用来依据左眼信号显示左眼影像，右眼像素行单元R是用来依据右眼信号显示右眼影像。彩色滤光片142则包含用来显示红、蓝、绿三原色的滤光单元142a以及位于任两个相邻滤光单元142a之间的黑色阵列(Black matrix)层142b。当光线通过红、蓝、绿三原色的滤光单元142a后，就会显示出对应的颜色，但是光线将不会通过黑色阵列层142b。显示面板140出光侧设置偏光片130。背光模块102产生的光线经过显示面板140后会照射至偏光片130。偏光片130具有透射轴以及与所述透射轴垂直的吸收轴，通过显示面板140的光线入射时，偏光轴方向与透射轴大致平行的光线会透射，而偏光轴方向与吸收轴大致平行的光线会被阻隔。在本实施例中，偏光片130的透射轴方向与水平方向A呈 90度夹角。由偏光片130射出的光线会是偏振方向维持90度(亦即垂直于水平方向A)的线偏振光。四分之一波长延迟膜170具有多条第一延迟片171和多条第二延迟片172。多条第一延迟片171和多条第二延迟片172是交替排列，第一延迟片171的光轴方向与水平方向A的夹角为45度，第二延迟片172的光轴方向与水平方向A的夹角为135度。从右眼像素行单元R射出的光线经过偏光片130以及四分之一波长延迟膜170的第一延迟片171后，会变为右旋圆偏振光；从左眼像素行单元L射出的光线经过偏光片130以及四分之一波长延迟膜170的第二延迟片172后，会变为左旋圆偏振光。圆偏眼镜200的右眼镜片上包含第一延迟片171和透射轴方向垂直于水平方向A的偏振片173，圆偏眼镜200的左眼镜片上包含第二延迟片172和透射轴方向垂直于水平方向A的偏振片173。因此，形成的左旋圆偏振光可以透过左眼镜片，而右旋圆偏振光可以透过右眼镜片。在本实施例中，由于左旋圆偏振光是对应到左眼信号，右旋圆偏振光是对应到右眼信号，因此观察者戴上圆偏眼镜200，双眼就可以分别看到不同的左眼影像与右眼影像，并在人脑感知成看到了 3D影像。请参阅图3，图3是图2的显示面板、偏光片、玻璃基板以及四分之一波长延迟膜组合后第一实施例的示意图。为了避免影像串扰的问题而影响观看3D的效果，本实施例在四分之一波长延迟膜170与显不面板140之间设置一玻璃基板163,玻璃基板163上设置多条不透光区165。当显示面板140、玻璃基板163和四分之一波长延迟膜170贴合后，每一不透光区165会贴合在相邻的第一延迟片171和第二延迟片172之上。每一不透光区165的宽度必须要小于右眼像素行单元R或左眼像素行单元L的宽度。每一不透光区165是位在玻璃基板163靠近四分之一波长延迟膜170的一侧。为了避免因增加黑色阵列层142b的宽度而降低像素的开口率，所以本实施例中，每一不透光区165的宽度Wl大于黑色阵列层142b的宽度W2，而且是以激光直接照射在玻璃基板163表面以形成不透光区165。因为每一不透光区165的宽度Wl大于黑色阵列层142b的宽度W2，因为不透光区165贯穿玻璃基板163且连接于黑色阵列层142b，右眼(或左眼)信号所对应的光线只会从第一延迟片171 (或第二延迟片172)射出。即使以较大视角观看时，右眼(或左眼)信号会被不透光区165阻挡并不会通过第二延迟片172(或第一延迟片171)射出，因而可以改善串扰的问题，进而影响3D影像品质。请参阅图4，图4是图2的显示面板、偏光片、玻璃基板以及四分之一波长延迟膜组合后第二实施例的示意图。不同于图3，图4是以激光照射玻璃基板163内部以形成不透光区165。每一不透光区165贯穿玻璃基板163且连接于黑色阵列层142b，且不透光区165的宽度W3少于黑色阵列层142b的宽度W4。因为不透光区165贯穿玻璃基板163且连接于黑色阵列层142b，右眼(或左眼)信号所对应的光线只会从第一延迟片171 (或第二延迟片172)射出。即使以较大视角观看时，右眼(或左眼)信号会被不透光区165阻挡并不会通过第二延迟片172 (或第一延迟片171)射出，因而可以改善串扰的问题，进而影响3D影像品质。在玻璃基板163上形成不透光区165的方式，也可以先在玻璃基板163上光刻出多个凹槽后，再将不透光材料，例如金属，形成在所述多个凹槽 上。请一并参阅图2以及图5，图5是本发明形成的立体影像显示设备100的方法流程图。该方法包含以下步骤步骤500 :提供一四分之一波长延迟膜170以及一显示面板140。四分之一波长延迟膜170包含多条第一延迟片171和多条第二延迟片172。多条第一延迟片171和多条第二延迟片172是交替排列，第一延迟片171的光轴方向与第二延迟片172的光轴方向的夹角呈90度。显示面板140包含像素阵列141、彩色滤光片142以及位于像素阵列141以及彩色滤光片142之间的液晶层143。显示面板140上的像素阵列141包含多条左眼像素行单元L与多条右眼像素行单元。多条右眼像素行单元R与该多条左眼像素行单元L是交替排列。彩色滤光片142则包含用来显示红、蓝、绿三原色的滤光单元142a以及位于任两个相邻滤光单元142a之间的黑色阵列层142b。步骤502 :在一玻璃基板163形成多条不透光区165。在玻璃基板163形成多条不透光区165的方式可以激光直接照射玻璃基板163的表面或内部以形成多个不透光区165 ；或是先在玻璃基板163上光刻出多个凹槽后，再将不透光材料，例如金属，形成在所述多个凹槽上以形成多个不透光区165。步骤504 :将玻璃基板163贴合于四分之一波长延迟膜170以及显示面板之间140。每一不透光区165贴合在相邻的第一延迟片171和第二延迟片172之上，每一不透光区165可以是位在玻璃基板163的表面上，靠近四分之一波长延迟膜170的一侧，或是每一不透光区165贯穿玻璃基板163并贴合于黑色阵列层142b。利用上述方法制造的立体影像显示设备100，每一不透光区165可以用来阻挡由右眼像素行单元R射出的光线射入第二延迟片172，或是阻挡由左眼像素行单元L射出的光线射入第一延迟片171。所以即使以较大视角观看时，右眼(或左眼)信号所对应的光线会被不透光区165阻挡并不会通过第二延迟片172(或第一延迟片171)射出，因而可以改善串扰的问题，进而影响3D影像品质。综上所述，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，但该较佳实施例并非用以限制本发明，该领域的普通技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，均可作各种更动与润饰，因此本发明的保护范围以权利要求界定的范围为准。
权利要求
1.一种立体影像显示设备，用来显示一立体影像，其包含一背光模块用来发出光线，其特征在于所述立体影像显示设备另包含 一显示面板，包含多条左眼像素行单元、多条右眼像素行单元以及一彩色滤光片，所述多条右眼像素行单元与所述多条左眼像素行单元是交替排列，所述彩色滤光片包含多个滤光单元以及位于任两个相邻滤光单元之间的黑色阵列层； 一四分之一波长延迟膜，包含多条第一延迟片和多条第二延迟片，所述多条第一延迟片和所述多条第二延迟片是交替排列，每一第一延迟片的光轴方向与每一第二延迟片的光轴方向的夹角呈90度；以及 一玻璃基板，位于所述显示面板以及所述四分之一波长延迟膜之间，所述玻璃基板包含多条不透光区，每一不透光区贴合在相邻的所述第一延迟片和所述第二延迟片之上，用来阻挡由所述右眼像素行单元射出的光线射入所述第二延迟片，或是阻挡由所述左眼像素 行单元射出的光线射入所述第一延迟片。
2.如权利要求I所述的立体影像显示设备，其特征在于每一不透光区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长延迟膜的一侧。
3.如权利要求2所述的立体影像显示设备，其特征在于每一不透光区的宽度大于所述黑色阵列层的宽度。
4.如权利要求I所述的立体影像显示设备，其特征在于每一不透光区贯穿所述玻璃基板，并连接于所述多个黑色阵列层其中之一。
5.如权利要求4所述的立体影像显示设备，其特征在于每一不透光区的宽度小于所述多个黑色阵列层的宽度。
6.如权利要求4所述的立体影像显示设备，其特征在于所述立体影像显示设备另包含一偏光片，贴合于所述显不面板上，用来将所述背光模块发出的光线偏振成一线偏振光。
7.一种形成一立体影像显示设备的方法，其包含 提供一四分之一波长延迟膜以及一显示面板，所述四分之一波长延迟膜包含多条第一延迟片和多条第二延迟片，所述多条第一延迟片和所述多条第二延迟片是交替排列，所述第一延迟片的光轴方向与所述第二延迟片的光轴方向的夹角呈90度，所述显示面板包含多条左眼像素行单元、多条右眼像素行单元以及一彩色滤光片，所述多条右眼像素行单元与所述多条左眼像素行单元是交替排列，所述彩色滤光片包含多个滤光单元以及位于任两个相邻滤光单元之间的黑色阵列层； 在一玻璃基板形成多条不透光区；以及 将所述玻璃基板贴合于所述四分之一波长延迟膜以及所述显示面板之间，其中每一不透光区贴合在相邻的所述第一延迟片和所述第二延迟片之上。
8.如权利要求7所述的方法，其特征在于，在一玻璃基板形成多条不透光区的步骤包含以激光在所述玻璃基板靠近所述四分之一波长延迟膜的一侧的表面上形成所述多条不透光区。
9.如权利要求7所述的方法，其特征在于，在一玻璃基板形成多条不透光区的步骤包含以激光在所述玻璃基板的内部形成贯穿所述玻璃基板的所述多个不透光区，并每一连接不透光区于所述多个黑色阵列层其中之一。
10.如权利要求7所述的方法，其特征在于，在一玻璃基板形成多条不透光区的步骤包含:在所述玻璃基板上光刻出多个凹槽；及 将不透光材料形成在所述多个凹槽上以形成所述多条不透光区。
全文摘要
本发明公开了一种立体影像显示设备以及其形成方法。该立体影像显示设备包含显示面板、四分之一波长延迟膜及玻璃基板。该显示面板包含多条左眼像素行单元、多条右眼像素行单元以及彩色滤光片，该彩色滤光片包含多个滤光单元以及位于任两个相邻滤光单元之间的黑色阵列层。该四分之一波长延迟膜包含多条第一延迟片和多条第二延迟片。该玻璃基板包含多条不透光区，每一不透光区贴合在相邻的该第一延迟片和该第二延迟片之上，用来阻挡由该右眼像素行单元射出的光线射入该第二延迟片，或是阻挡由该左眼像素行单元射出的光线射入该第一延迟片。所以即使以较大视角观看时，右眼或左眼信号所对应的光线会被不透光区阻挡，因而可以改善串扰的问题，进而影响3D影像品质。
文档编号G02F1/13363GK102854631SQ20121036711
公开日2013年1月2日 申请日期2012年9月27日 优先权日2012年9月27日
发明者李佳育 申请人:深圳市华星光电技术有限公司