专利名称：立体显示器的制作方法
技术领域：
本发明是有关于一种显示器，且特别是有关于一种立体显示器。
背景技术：
近年来，随着显示技术的不断进步，使用者对于显示器的显示品质(如影像解析
度、色彩饱和度等)的要求也越来越高。然而，除了高影像解析度以及高色彩饱和度之外，
为了满足使用者观看真实影像的需求，也发展出能够显示出立体影像的显示器。 目前发展出来的一种立体影像显示技术中，在显示面板与使用者之间设置一光
栅，利用光栅来控制观赏者左眼与右眼所接收到的影像。根据人眼的视觉特性，当左眼与右
眼分别观看相同的影像内容但是具有不同视差(parallax)的二影像时，人眼会观察到立
体影像。其中，光栅通常利用一具有多个狭缝以将对应的影像分别传递至左眼与右眼。 然而，由于显示面板中因黑色矩阵或金属配线等区域的几何配置关系与光栅中
狭缝的延伸方向一致，很容易使显示面板出射后的光线在经由光栅后呈现不均匀的光纹，
导致观看者在观看立体影像时容易看到固定间隔的明暗纹路变化，而产生所谓的叠纹效应
(Moire Effect)，如此一来，严重影响立体显示器的显像品质。 尤其当显示面板中使用低温多晶硅主动元件阵列基板时，不完全透光的多晶硅走 线将使得显示面板各像素中的光强度分布变得更差，叠纹效应的现象会更加明显。因此，如 何在兼顾立体显示器的显示品质下有效防止叠纹效应为目前立体显示器的一大课题。
发明内容
本发明提供一种立体显示器，其可有效防止叠纹现象，进而提升显示品质。 本发明提出一种立体显示器，其包括一柱状透镜阵列以及一显示面板。其中，柱状
透镜阵列包括多个延伸方向彼此平行的柱状透镜。显示面板配置于柱状透镜阵列下方，且
显示面板包括多条扫描线与多条数据线、多个排列于奇数列中的第一像素以及多个排列于
偶数列中的第二像素。这些扫描线与这些数据线交错，以定义出多个非矩形像素区域。此
外，各第一像素具有第一透光区、第二透光区以及一与第一透光区部分重叠的第一半导体
图案，而各第二像素具有第三透光区、第四透光区以及一与第四透光区部分重叠的第二半
导体图案，在任二个相邻的第一像素与第二像素中，第一透光区与第三透光区互为镜像，而
第二透光区与第四透光区互为镜像，且在任二列相邻的第一像素与第二像素中，与第一透
光区重叠的部分第一半导体图案以及与第四透光区重叠的部分第二半导体层在沿着列方
向的任意位置上所导致的光穿透率损失是维持恒定的。 本发明提出另一种立体显示器，其包括一视差阻障元件(parallax barrier)以及 一显示面板。视差阻障元件(parallax barrier)包括多个延伸方向彼此平行的狭缝。显 示面板配置于视差阻障元件下方，显示面板包括多条扫描线与多条数据线、多个排列于奇 数列中的第一像素以及多个排列于偶数列中的第二像素。这些扫描线与这些数据线交错， 以定义出多个非矩形像素区域。此外，各第一像素具有第一透光区、第二透光区以及一与第一透光区部分重叠的第一半导体图案。各第二像素具有第三透光区、第四透光区以及一与
第四透光区部分重叠的第二半导体图案，在任二个相邻的第一像素与第二像素中，第一透
光区与第三透光区互为镜像，而第二透光区与第四透光区互为镜像，且在任二列相邻的第
一像素与第二像素中，与第一透光区重叠的部分第一半导体图案以及与第四透光区重叠的
部分第二半导体层在沿着列方向的任意位置上所导致的光穿透率损失是维持恒定的。 在本发明的一实施例中，上述的各柱状透镜的延伸方向与列方向垂直。 在本发明的一实施例中，上述的各狭缝的延伸方向与列方向垂直。 在本发明的一实施例中，上述的显示面板包括一液晶显示面板。 在本发明的一实施例中，上述的数据线沿着列方向曲折地延伸，而扫描线沿着与
列方向垂直的一行方向曲折地延伸。 在本发明的一实施例中，上述的第一透光区、第二透光区、第三透光区以及第四透 光区为类梯形(trapezoid-like)透光区。 在本发明的一实施例中，上述的立体显示器更包括多条公共线，其中各公共线分 别配置于二相邻的扫描线之间。 在本发明的一实施例中，上述的各第一半导体图案分别与其中一条数据线电性连 接，而各第二半导体图案分别与其中一条数据线电性连接。 在本发明的一实施例中，上述的各第一半导体图案具有一第一电容电极，而各第 二半导体图案具有一第二电容电极，第一电容电极以及第二电容电极分别与公共线耦合成 一储存电容。 在本发明的一实施例中，上述的位于第N条数据线与第(N-l)条数据线之间的第 一像素与第(N+l)条数据线电性连接。此外，上述的位于第M条数据线与第(M-l)条数据 线之间的第二像素与第(M+l)条数据线电性连接，其中当M为奇数时，N为偶数，而当M为 偶数时，N为奇数。 基于上述，本发明利用非矩形像素区域的适当布局，有助于改善叠纹的现象。另一
方面，将两相邻像素中的特定透光区以互为镜像的关系设置，并在布局半导体图案时，使其
在像素中沿着列方向的任意位置上所导致的光穿透率损失是维持恒定的，因此，本发明的
立体显示器可以有效解决已知技术中的叠纹现象，进而提升立体影像的显示品质。 为让本发明的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合附图作详
细说明如下。
图1为本发明一实施例的立体显示器的上视图。 图2A为图1的立体显示器中显示面板的局部放大示意图。 图2B进一步绘示图2A中透光区形状的示意图。 图2C进一步绘示图2A的显示面板的上视图。 图3为图2A沿AA'剖面线的剖面图。 图4为本发明一实施例中另一种立体显示器的示意图。 附图标记说明 200、300 :立体显示器
210柱状透镜阵列220显示面板212柱状透镜230第一像素232第一透光区234第二透光区236、236a :第一半导体图案
238、238a :第一电容电极
239第一像素电极240第二像素242第三透光区244第四透光区246第二半导体图案248第二电容电极249第二像素电极250像素区域260公共线262第三电容电极270梯形270，:类梯形272上底274下底276、278 :斜边
278a、278b :次线段
280第四电容电极290黑色矩阵310视差阻障元件312狭缝Cs、、Cst/ :第一储存电容Cst2:第二储存电容D、D0、D1、D2、D3 :数据线
Dc :行方向
D^列方向
E :延伸方向
G、G1、G2 :扫描线
Rodd :奇数列Keven:偶数列T1、T2 :电晶体
x :沿列方向的座标值
4 :亮度值
具体实施例方式
图1为本发明一实施例的立体显示器的上视图。请参照图l，本实施例的立体显 示器200包括一柱状透镜阵列210以及一显示面板220，其中显示面板220例如为液晶显 示面板220。柱状透镜阵列210位于显示面板220的前方，用以将显示面板220所显示的 影像分别投向使用者的左眼与右眼，以使使用者能够观察到立体的影像。具体而言，柱状透 镜阵列210包括多个延伸方向E彼此平行的柱状透镜212 (lenticular lens)，在本实施例 中，各柱状透镜212的延伸方向E与列方向DK垂直，如图1所示，各柱状透镜212的延伸方 向E平行于行方向Dc。值得注意的是，本发明的显示面板220中利用特殊的像素设计来破 坏像素与柱状透镜阵列布局时几何关系的一致性，以避免立体显示器200在显示立体影像 时，与柱状透镜阵列210中的柱状透镜212产生非预期的叠加进而导致叠纹现象，以下将对 本发明的显示面板详细说明。 图2A为图1的立体显示器中显示面板的局部放大示意图，其中图2A是以反射光 对显示面板的布局进行观察时的示意图，且为清楚说明，以透视的方式及不同的线条代表 不同的膜层。请参照图2A，显示面板220包括多条扫描线G与多条数据线D、多个排列于奇 数列Re 中的第一像素230以及多个排列于偶数列REVEN中的第二像素240。这些扫描线G 与这些数据线D交错，以定义出多个非矩形像素区域250。详言之，数据线D是沿着列方向 DK曲折地延伸，而扫描线G沿着与列方向D^垂直的一行方向Dc曲折地延伸。换言之，在本 实施例中，数据线D在巨观上是沿着列方向DK延伸，例如数据线D具有类似小方波的布局 型态；另一方面，扫描线G大致上是沿着行方向Dc延伸，例如扫描线G以呈现锯齿状的布 局型态而配合着像素区域250外围转折。如此一来，由曲折延伸的扫描线G与数据线D所 定义的像素区域的形状呈现非矩形像素区域250。以此，本发明的立体显示器200中提供一 种非矩形排列矩阵的显示面板220，由于非矩形排列矩阵中的像素区域250的边界并非为 直线，因此同一行像素区域250在显示时的明暗边界可以此被模糊化，使得当其搭配柱状 透镜阵列210(绘示于图1)时，较不易被使用者观看到清晰的明暗边界，因此像素区域250 的非矩形化有助于改善叠纹的现象。 更详细而言，位于奇数列R。DD中的各第一像素230具有第一透光区232、第二透光 区234以及一与第一透光区232部分重叠的第一半导体图案236。位于偶数列REVEN的各第 二像素240具有第三透光区242、第四透光区244以及一与第四透光区244部分重叠的第二 半导体图案246。并且，各第一半导体图案236分别与其中一条数据线D电性连接，而各第 二半导体图案246分别与其中一条数据线D电性连接，其中半导体图案的材质例如为单晶 硅、多晶硅、非晶硅、氧化物半导体、其它合适的材料、或上述的组合。 值得一提的是，在任二个相邻的第一像素230与第二像素240中，第一透光区232 与第三透光区242互为镜像，而第二透光区234与第四透光区244互为镜像，例如在本实施 例中，第一透光区232与第三透光区242的形状在扣除因下方信号线不透光的区域后而大 致上呈现类梯形(tr即ezoid-like)，且第一透光区232与第三透光区242以对称于数据线 D(如图中的数据线Dl)的型态布局，并且，第二透光区234与第四透光区244的形状同样 为类梯形，且第二透光区234与第四透光区244同样以对称于数据线Dl的型态进行布局。值得一提的是，此处所谓类梯形270'的形状意指透光区的形状大致上与梯形类似，详细而言，可参照图2B进行说明。如图2B所示，类梯形270'具有上底272、下底274以及两斜边276、278，其中在长度较长的斜边278上为配合相邻像素的布局、不完全透光的信号线的布局或维持光穿透率损失在列方向上是维持恒定的，而在较长斜边278的适当处删减部分区域以构成次线段(minorline segment) 278a，或增设部分区域以构成次线段278b。但大体上而言，上底272、下底274以及两斜边276、278的主要线段所围成形状为梯形270，类梯形270'的形状大致上与梯形270的形状一致，且类梯形270'的面积大体上与梯形的面积相近。 请参照图2A，特别的是，在任二列相邻的第一像素230与第二像素240中，与第一透光区232重叠的部分第一半导体图案236以及与第四透光区244重叠的部分第二半导体图案246在沿着列方向DK的任意位置上所导致的光穿透率损失是维持恒定的。
图2C进一步绘示图2A的显示面板的上视图，其中图2C中将图2A中所绘示的金属配线进一步以黑色矩阵290加以遮蔽，以清楚呈现透光区与非透光区的亮度变化，且图2C仅呈现出透光区与非透光区的布局，而省略了其他膜层的绘示，换言之，图2C是以穿透光对显示面板的布局进行观察的示意图。请参照图2A与图2C，在本实施例中，第一透光区232、第二透光区234、第三透光区242以及第四透光区244为类梯形(tr即ezoid-like)透光区，虽然在第一透光区232与第四透光区244中的部分区域因半导体图案而呈现部分的光穿透率损失，但由于在任二列相邻的第一像素230与第二像素240中，与第一透光区232重叠的部分第一半导体图案236的型态与第四透光区244重叠的部分第二半导体层的型态在沿着列方向DK的任意位置上所导致的光穿透率损失是维持恒定的，因此在沿着列方向DK上任意位置的整体光穿透率是一致且均匀的。 在实务上，进一步实际测得图2A与图2C的像素设计在沿着列方向DK上的亮度变化。在图2C的下方中，4为沿着列方向A的任意位置上所测得的亮度值，而x为沿着列方向^任意位置的座标值。如图2C所示，在沿着列方向DK的任意位置x上，所测得的亮度值4维持一常数，由此可知，与第一透光区232重叠的部分第一半导体图案236以及与第四透光区244重叠的部分第二半导体层所导致的光穿透率损失是维持恒定的。因此，即使像素中因产品规格或电性需求而必须采用多晶硅等半导体图案时，显示面板220中整体像素的亮度并不会因半导体图案的布局而在列方向A产生亮度不均一的现象，如此一来，可在避免产生叠纹现象的同时，同步提升立体显示器的显示品质。 为了清楚说明第一像素230与第二像素240的影像数据写入的运作机制，以下将以图2A所示的显示面板220为例，搭配一沿着图2A的AA'剖面线的剖面图，下文将一并说明。 图3为图2A沿AA'剖面线的剖面图。请同时参照图2A与图3，在本实施例中，立体显示器200更包括多条公共线260，其中各公共线260分别配置于二相邻的扫描线G之间，且各第一半导体图案236分别与其中一条数据线D电性连接，而各第二半导体图案246分别与另一条数据线D电性连接，举例而言，在本实施例中，第一半导体图案236与数据线Dl电性连接，而第二半导体图案246与数据线D2电性连接。详细而言，各第一半导体图案236具有一第一电容电极238，而各第二半导体图案246具有一第二电容电极248，且公共线260具有第三电容电极262，以与第一半导体图案236的第一电容电极238耦合成第一储存电容Cstp并与第二半导体图案246的第二电容电极248耦合成第二储存电容Cst2。
请继续参照图2A与图3，详言之，位于第N条数据线D与第(N_l)条数据线D之间的第一像素230与第(N+l)条数据线D电性连接，而位于第M条数据线D与第(M-l)条数据线D之间的第二像素240与第(M+l)条数据线D电性连接，其中当M为奇数时，N为偶数，而当M为偶数时，N为奇数。具体而言，在本实施例中，以N为等于1的奇数，且M为等于2的偶数为例进行说明，第一列Rl的第一像素230位于第1条数据线Dl与第0条数据线DO之间，值得注意的是，第一像素230在实际的运作上是经由第二半导体图案246的第二电容电极248而与第2条数据线D2电性连接，另一方面，第二列R2的第二像素240位于第2条数据线D2与第1条数据线Dl之间，且第二像素240在实际的运作上是经由位于其下方的第一半导体图案236a的第一电容电极238a而与第3条数据线D3电性连接，下文将搭配图式以详加说明。 为清楚说明，以下先说明第一像素230的影像数据写入机制。请继续参照图2A与图3，第一列Rl的第一像素230的电晶体T1大致位于第二列R2，先施加一开启电压位准至扫描线G2，以开启电晶体Tl。接着，自数据线D2输入一像素电压经由第一接触窗Wl传递至第四电容电极280，并经由第四电容电极280再经第二接触窗W2依序传递至位于第二透光区234以及位于第一透光区232的第一像素电极239，以使第一像素230依据所输入至第一像素电极239的像素电压进行显示。同理，以下再说明第二像素240的运作机制，第二列R2的第二像素240的电晶体T2大致位于第三列R3，先施加一开启电压位准至扫描线Gl，以开启电晶体T2。接着，自数据线D3输入一像素电压经由第一储存电容Cst/处的第一接触窗Wl传递至第四电容电极280，并经由第四电容电极280再经该处的第二接触窗W2分别传递至位于第三透光区242以及位于第四透光区244的第二像素电极249，以使第二像素240依据所输入至第二像素电极249的像素电压进行显示。因此，显示面板220上的第一像素230与第二像素240可依据上述的机制分别写入对应的像素电压，以显示出预定画面。
当然，本发明的立体显示器可以为其他型态。图4为本发明一实施例中另一种立体显示器的示意图。请参照图4，本实施例的立体显示器300与前述实施例的立体显示器200类似，惟，本实施例的立体显示器300中以视差阻障元件310取代前述实施例的立体显示器200中的柱状透镜阵列210(绘示于图1)，其余构件与前述实施例相同，并以相同标号表示，不再赘述。其中，视差阻障元件310包括多个延伸方向E彼此平行的狭缝312，在本实施例中，各狭缝312的延伸方向E与列方向DK垂直，如图4所示，各狭缝312的延伸方向E平行于行方向Dc。值得注意的是，本发明的显示面板220中利用特殊的像素设计来避免立体显示器300在显示立体影像时，与视差阻障元件中的狭缝产生非预期的叠加所导致的叠纹现象，有关显示面板的像素设计同前述，于此不再赘述。 综上所述，本发明的立体显示器提供一种非矩形像素区域的布局，有助于改善叠纹现象。并且，将像素区与划分为两个透光区，且将两相邻像素中的特定透光区以互为镜像的关系相互配置，以使半导体图案配置于像素中时，可使像素中沿着列方向的任意位置上所导致的光穿透率损失是维持恒定，因此，本发明的立体显示器可以有效解决已知技术中的叠纹现象，提升立体影像的显示品质。 虽然本发明已以实施例公开如上，然其并非用以限定本发明，任何所属技术领域中的普通技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作些许的更动与润饰，故本发明的保护范围当视权利要求书保护的范围所界定为准:
权利要求
一种立体显示器，包括一柱状透镜阵列，包括多个延伸方向彼此平行的柱状透镜；一显示面板，配置于该柱状透镜阵列下方，该显示面板包括多条扫描线与多条数据线，其中该些扫描线与该些数据线交错，以定义出多个非矩形像素区域；多个排列于奇数列中的第一像素，各该第一像素具有一第一透光区、一第二透光区以及一与该第一透光区部分重叠的第一半导体图案；以及多个排列于偶数列中的第二像素，各该第二像素具有一第三透光区、一第四透光区以及一与该第四透光区部分重叠的第二半导体图案，在任二个相邻的第一像素与第二像素中，该第一透光区与该第三透光区互为镜像，而该第二透光区与该第四透光区互为镜像，且在任二列相邻的第一像素与第二像素中，与该第一透光区重叠的部分第一半导体图案以及与该第四透光区重叠的部分第二半导体层在沿着列方向的任意位置上所导致的光穿透率损失是维持恒定的。
2. 根据权利要求1所述的立体显示器，其中各该柱状透镜的延伸方向与该列方向垂直。
3. 根据权利要求1所述的立体显示器，其中该显示面板包括一液晶显示面板。
4. 根据权利要求1所述的立体显示器，其中该些数据线沿着该列方向曲折地延伸，而该些扫描线沿着与该列方向垂直的一行方向曲折地延伸。
5. 根据权利要求1所述的立体显示器，其中该些第一透光区、该些第二透光区、该些第三透光区以及该些第四透光区为类梯形透光区。
6. 根据权利要求1所述的立体显示器，更包括多条公共线，其中各该公共线分别配置于二相邻的扫描线之间。
7. 根据权利要求1所述的立体显示器，其中各该第一半导体图案分别与其中一条数据线电性连接，而各该第二半导体图案分别与其中一条数据线电性连接。
8. 根据权利要求7所述的立体显示器，其中该各该第一半导体图案具有一第一电容电极，而各该第二半导体图案具有一第二电容电极，该第一电容电极以及该第二电容电极分别与该公共线耦合成一储存电容。
9. 根据权利要求1所述的立体显示器，其中位于第N条数据线与第(N-l)条数据线之间的第一像素与第(N+l)条数据线电性连接。
10. 根据权利要求9所述的立体显示器，其中位于第M条数据线与第(M-l)条数据线之间的第二像素与第(M+l)条数据线电性连接，其中当M为奇数时，N为偶数，而当M为偶数时，N为奇数。
11. 一种立体显示器，包括一视差阻障元件，包括多个延伸方向彼此平行的狭缝；一显示面板，配置于该视差阻障元件下方，该显示面板包括多条扫描线与多条数据线，其中该些扫描线与该些数据线交错，以定义出多个非矩形像素区域；多个排列于奇数列中的第一像素，各该第一像素具有一第一透光区、一第二透光区以及一与该第一透光区部分重叠的第一半导体图案；以及多个排列于偶数列中的第二像素，各该第二像素具有一第三透光区、一第四透光区以 及一与该第四透光区部分重叠的第二半导体图案，在任二个相邻的第一像素与第二像素 中，该第一透光区与该第三透光区互为镜像，而该第二透光区与该第四透光区互为镜像，且 在任二列相邻的第一像素与第二像素中，与该第一透光区重叠的部分第一半导体图案以及 与该第四透光区重叠的部分第二半导体层在沿着列方向的任意位置上所导致的光穿透率 损失是维持恒定的。
12. 根据权利要求11所述的立体显示器，其中各该狭缝的延伸方向与该列方向垂直。
13. 根据权利要求11所述的立体显示器，其中该显示面板包括一液晶显示面板。
14. 根据权利要求11所述的立体显示器，其中该些数据线沿着该列方向曲折地延伸， 而该些扫描线沿着与该列方向垂直的一行方向曲折地延伸。
15. 根据权利要求11所述的立体显示器，其中该些第一透光区、该些第二透光区、该些 第三透光区以及该些第四透光区为类梯形透光区。
16. 根据权利要求11所述的立体显示器，更包括多条公共线，其中各该公共线分别配 置于二相邻的扫描线之间。
17. 根据权利要求11所述的立体显示器，其中各该第一半导体图案分别与其中一条数 据线电性连接，而各该第二半导体图案分别与其中一条数据线电性连接。
18. 根据权利要求17所述的立体显示器，其中该各该第一半导体图案具有一第一电容 电极，而各该第二半导体图案具有一第二电容电极，该第一电容电极以及该第二电容电极 分别与该公共线耦合成一储存电容。
19. 根据权利要求11所述的立体显示器，其中位于第N条数据线与第(N-l)条数据线 之间的第一像素与第(N+l)条数据线电性连接。
20. 根据权利要求19所述的立体显示器，其中位于第M条数据线与第(M-l)条数据线 之间的第二像素与第(M+l)条数据线电性连接，其中当M为奇数时，N为偶数，而当M为偶 数时，N为奇数。
全文摘要
一种立体显示器，其包括柱状透镜阵列与显示面板。显示面板包括多条扫描线与数据线以定义出多个非矩形像素区域、多个排列于奇数列中的第一像素与多个排列于偶数列中的第二像素。各第一像素具有第一、第二透光区及第一半导体图案，各第二像素具有第三、第四透光区及第二半导体图案。在任两相邻第一与第二像素中，第一与第三透光区互为镜像，第二与第四透光区互为镜像，在任二列相邻的第一像素与第二像素中，与第一透光区重叠的第一半导体图案及与第四透光区重叠的第二半导体层在沿列方向的任意位置上所导致的光穿透率损失是维持恒定。
文档编号H04N13/00GK101726860SQ20091025889
公开日2010年6月9日 申请日期2009年12月30日 优先权日2009年12月30日
发明者廖仁伟, 石志鸿, 蔡孟杰, 陈峙彣 申请人:友达光电股份有限公司