專利名稱：立體圖像顯示器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明的實施方式涉及立體圖像顯示器。
背景技術(shù)：
立體圖像顯示器利用立體技術(shù)或自動立體技術(shù)來實現(xiàn)立體圖像(即，三維(3D)圖像)。利用用戶的左眼和右眼的視差圖像的立體技術(shù)具有很好的立體效果，這種立體技術(shù)可以包括眼鏡型方法和非眼鏡型方法，這兩種方法都已經(jīng)實用化。在眼鏡型方法中，通過改變左視差圖像和右視差圖像的偏振方向，或者以時分方式在直視型顯示器(direct-view display)或放映機上顯示左眼和右眼之間的視差圖像，并因而利用偏振眼鏡或液晶快門眼鏡來實現(xiàn)立體圖像。在非眼鏡型方法中，通常在顯示屏前面安裝例如視差格柵(parallax barrier)的、用于分離左視差圖像的光軸和右視差圖像的光軸的光學(xué)板。眼鏡型立體圖像顯示器分為偏振眼鏡型立體圖像顯示器和快門眼鏡型立體圖像顯示器。在偏振眼鏡型立體圖像顯示器中，必須將例如圖案化延遲器(patterned retarder)的偏振分離元件附接至顯示板。圖案化延遲器分離顯示在顯示板上的左眼圖像和右眼圖像的偏振光。當(dāng)觀看者利用偏振眼鏡通過偏振眼鏡型立體圖像顯示器觀看立體圖像時，他或她通過偏振眼鏡的左眼濾鏡看到左眼圖像的偏振光，并且通過偏振眼鏡的右眼濾鏡看到右眼圖像的偏振光，從而感覺到立體感。在現(xiàn)有的偏振眼鏡型立體圖像顯示器中，液晶顯示板可以用作顯示板。此時，因為液晶顯示板的上玻璃基板的厚度和上偏振板的厚度，所以在液晶顯示板的像素陣列和圖案化延遲器之間產(chǎn)生視差。因此，獲得的上下視角窄。如

圖1所示，液晶顯示板20包括上玻璃基板4，其上形成有濾色器6和黑底BM ； 下玻璃基板2，其上形成有薄膜晶體管(TFT)陣列；液晶層(未示出)，其形成在上玻璃基板 4和下玻璃基板2之間；上偏振板8，其附接至上玻璃基板4 ；下偏振板14，其形成在下玻璃基板2上；等等。其上形成有圖案化延遲器的圖案化延遲器基板12附接至液晶顯示板20的上偏振板8。圖案化延遲器包括第一圖案IOa和第二圖案10b。第一圖案IOa與液晶顯示板20 的像素陣列的奇數(shù)的行相對，并且第二圖案IOb與液晶顯示板20的像素陣列的偶數(shù)的行相對。第一圖案IOa和第二圖案IOb的光軸彼此不同。第一圖案IOa和第二圖案IOb將入射光的相位延遲達(dá)大約1/4波長。在液晶顯示板20的像素陣列中，奇數(shù)的行可以顯示左眼圖像，并且偶數(shù)的行可以顯示右眼圖像。在此情況下，顯示在像素陣列的奇數(shù)的行上的左眼圖像的光通過上偏振板8 轉(zhuǎn)換為線偏振光，并且入射在第一圖案IOa上。此外，顯示在像素陣列的偶數(shù)的行上的右眼圖像的光通過上偏振板8轉(zhuǎn)換為線偏振光，并且入射在第二圖案IOb上。在由圖1中所示的虛線所指示的正視角處，第一圖案IOa將通過上偏振板8入射的線偏振光的相位延遲達(dá)大約1/4波長，從而使從左眼圖像的光所轉(zhuǎn)換出的左圓偏振光穿過。此外，在正視角處，第二圖案IOb將通過上偏振板8入射的線偏振光的相位延遲達(dá)大約1/4波長，從而使從右眼圖像的光所轉(zhuǎn)換出的右圓偏振光穿過。偏振眼鏡30的左眼濾光器僅穿過左圓偏振光，并且偏振眼鏡30的右眼濾光器僅穿過右圓偏振光。如果觀看者戴著偏振眼鏡30，則他或她通過他/她的左眼僅看到其上顯示有左眼圖像的像素陣列的奇數(shù)的行的像素，并且通過他/她的右眼僅看到其上顯示有右眼圖像的像素陣列的偶數(shù)的行的像素。因而，觀看者可以在正視角看到?jīng)]有3D串?dāng)_的立體圖像。在像素陣列的奇數(shù)的行上顯示的左眼圖像的光以由圖1中所示的實線所指示的上下視角通過上偏振板8被轉(zhuǎn)換為線偏振光，并且入射在第一圖案IOa上。在此情況下，左眼圖像的一部分線偏振光入射在第二圖案IOb上。此外，在像素陣列的偶數(shù)的行上顯示的右眼圖像的光以該上下視角通過上偏振板8被轉(zhuǎn)換為線偏振光，并且入射在第二圖案IOb 上。在此情況下，右眼圖像的一部分線偏振光入射在第一圖案IOa上。因而，戴上偏振眼鏡 30的觀看者在該上下視角通過雙眼的各只眼睛看到其上顯示有左眼圖像的像素陣列的奇數(shù)的行的像素、以及其上顯示有右眼圖像的像素陣列的偶數(shù)的行的像素。結(jié)果，當(dāng)觀看者觀看顯示在偏振眼鏡型立體圖像顯示器上的在該上下視角處的立體圖像時，他/她通過他/ 她的左眼或右眼觀看左眼圖像和右眼圖像的雙重圖像，從而感覺到3D串?dāng)_。為了解決在偏振眼鏡型立體圖像顯示器中在上下視角處的3D串?dāng)_，提出了如圖2 所示的用于在圖案化延遲器上形成黑色條帶BS的方法，以及如圖3所示的用于增加液晶顯示板20的黑底BM的寬度的方法。黑色條帶BS附加地形成在圖案化延遲器上，沿像素陣列的行方向延伸。如圖4所示，黑色條帶BS與像素陣列的某些奇數(shù)的行交疊，并且與像素陣列的某些偶數(shù)的行交疊。黑色條帶BS的寬度小于像素陣列的像素間距(pixel pitch)的 1/2。如圖2所示的用于在圖案化延遲器上附加地形成黑色條帶BS的方法和如圖3所示的用于增加黑底BM的寬度的方法導(dǎo)致了透光率和亮度降低的問題。下面將參照圖5和等式(1)至( 來對此進(jìn)行描述。在圖5中，“ θ ”是可以產(chǎn)生3D串?dāng)_的上下視角；“P”是像素陣列的像素間距；“B” 是黑底BM的寬度；“L”是濾色器陣列和圖案化延遲器之間的距離(包括玻璃基板的厚度和偏振板的厚度)；并且“η”是玻璃基板的平均折射率。等式(1)表明了介質(zhì)(即，玻璃基板和偏振板)內(nèi)的幾何條件。在等式(1)中， "CTref”是可允許的3D串?dāng)_的最大值。等式(2)根據(jù)指示了斯涅爾定律(Snell's law)在介質(zhì)內(nèi)行進(jìn)的光的角度Φ和通過圖案化延遲器發(fā)射至外面的光的角度θ之間的關(guān)系。通過等式⑴和等式⑵得到等式⑶。
權(quán)利要求
1.一種立體圖像顯示器，所述立體圖像顯示器包括液晶顯示板，所述液晶顯示板包括數(shù)據(jù)線；選通線，所述選通線與所述數(shù)據(jù)線交叉；以及像素陣列，所述像素陣列包括以矩陣形式布置的多個像素；圖案化延遲器，所述圖案化延遲器附接至所述液晶顯示板；偏振眼鏡，所述偏振眼鏡包括左眼濾鏡，所述左眼濾鏡僅使穿過所述圖案化延遲器的第一圖案的第一偏振光穿過；以及右眼濾鏡，所述右眼濾鏡僅使穿過所述圖案化延遲器的第二圖案的第二偏振光穿過；以及背光單元，所述背光單元包括上光源，所述上光源布置在所述液晶顯示板上側(cè)的下面；下光源，所述下光源布置在所述液晶顯示板下側(cè)的下面；導(dǎo)光板，所述導(dǎo)光板布置在所述上光源和所述下光源之間；以及上下視角改進(jìn)片，所述上下視角改進(jìn)片具有與所述導(dǎo)光板相對的棱鏡圖案。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的立體圖像顯示器，其中，將所述像素陣列的各個像素分為位于上側(cè)的第一像素單元和位于下側(cè)的第二像素單元，其中，所述像素陣列的奇數(shù)的行和偶數(shù)的行各自包括第一子行和第二子行，其中，所述第一像素單元布置在所述第一子行上，所述第二像素單元布置在所述第二子行上。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的立體圖像顯示器，其中，在第N幀期間，打開所述上光源，在所述第一像素單元上顯示左眼圖像數(shù)據(jù)和右眼圖像數(shù)據(jù)，并且在所述第二像素單元上顯示黑色灰度級數(shù)據(jù)，其中，N是自然數(shù)，其中，在第N+1幀期間，打開所述下光源，在所述第一像素單元上顯示所述黑色灰度級數(shù)據(jù)，并且在所述第二像素單元上顯示所述左眼圖像數(shù)據(jù)和所述右眼圖像數(shù)據(jù)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的立體圖像顯示器，其中，所述圖案化延遲器的所述第一圖案與所述像素陣列中的所述奇數(shù)的行的所述第一子行和所述第二子行相對，并且使從所述奇數(shù)的行的所述第一子行和所述第二子行入射的光穿過，作為所述第一偏振光，其中，所述圖案化延遲器的所述第二圖案與所述像素陣列中的所述偶數(shù)的行的所述第一子行和所述第二子行相對，并且使從所述偶數(shù)的行的所述第一子行和所述第二子行入射的光穿過，作為所述第二偏振光。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的立體圖像顯示器，其中，所述圖案化延遲器的所述第一圖案和所述第二圖案之間的邊界與所述像素陣列的所述奇數(shù)的行和所述偶數(shù)的行之間的邊界大致相同。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的立體圖像顯示器，其中，所述上下視角改進(jìn)片在所述上下視角改進(jìn)片的與所述液晶顯示板相對的上表面上具有雙凸透鏡圖案。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種立體圖像顯示器，該立體圖像顯示器包括液晶顯示板；圖案化延遲器，所述圖案化延遲器附接至所述液晶顯示板；偏振眼鏡，所述偏振眼鏡包括左眼濾鏡，所述左眼濾鏡僅透過穿過所述圖案化延遲器的第一圖案的第一偏振光；以及右眼透鏡，所述右眼透鏡僅透過穿過所述圖案化延遲器的第二圖案的第二偏振光；以及背光單元，所述背光單元包括上光源，所述上光源布置在所述液晶顯示板上側(cè)的下面；下光源，所述下光源布置在所述液晶顯示板下側(cè)的下面；導(dǎo)光板，所述導(dǎo)光板布置在所述上光源和所述下光源之間；以及上下視角改進(jìn)片，所述上下視角改進(jìn)片具有與所述導(dǎo)光板相對的棱鏡圖案。
文檔編號G02F1/13357GK102566071SQ20111037282
公開日2012年7月11日 申請日期2011年11月22日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月30日
發(fā)明者孫眩鎬 申請人:樂金顯示有限公司