構圖遲滯器型立體圖像顯示裝置及其製造方法
2023-09-23 21:14:35
構圖遲滯器型立體圖像顯示裝置及其製造方法
【專利摘要】本發明提供了一種構圖遲滯器型立體圖像顯示裝置及其製造方法。一種立體圖像顯示裝置包括：第一基板，其限定有源區和圍繞所述有源區的非有源區，該第一基板具有形成在有源區和非有源區的選通線、形成在非有源區的柵焊盤、通過與選通線交叉來限定虛設像素的虛設線以及連接到虛設線並被設置為與選通線和柵焊盤交疊的漏光阻止層；第二基板，其在第二基板的背對第一基板的側面上沿與有源區的邊緣相對應的部分具有黑條並且具有黑條上的構圖遲滯膜；以及液晶層，其設置在第一基板與第二基板之間的液晶層。
【專利說明】構圖遲滯器型立體圖像顯示裝置及其製造方法
【技術領域】
[0001]本申請涉及一種構圖遲滯器(patterned retarder)型立體圖像顯示裝置,更具體地，涉及一種增大了垂直觀看角度並減小了漏光的構圖遲滯器型立體圖像顯示裝置。
【背景技術】
[0002]近來，由於各種視頻內容的發展，已引入了用戶可選擇顯示類型(二維或三維)的立體圖像顯示裝置。使用立體技術或自動立體技術，能夠實現三維顯示。
[0003]立體技術利用雙目視差，雙目視差由眼睛之間的分隔距離而導致。立體技術可以分為眼鏡型和免戴眼鏡型。在眼鏡型中，存在一種在顯示面板上設置了構圖的遲滯器的立體圖像顯示裝置。這種裝置利用顯示面板上的構圖遲滯器的偏振屬性以及眼鏡上的偏振屬性來實現三維顯示。這種類型的裝置與其他類型裝置相比具有如下優點:兩眼之間的串擾小，並且具有聞売度的良好顯不質量。
[0004]此時，用於顯示二維圖像和三維圖像二者的顯示面板可以是各種平板顯示裝置諸如液晶顯示(IXD)裝置、場致發光顯示(FED)裝置、等離子體顯示面板(PDP)、電泳裝置(EPD)或包括無機電致發光裝置和有機發光顯示(OLED)裝置的電致發光裝置(EL)中的一種。
[0005]作為一個示例，將解釋IXD裝置的顯示面板。圖1是根據相關技術的構圖遲滯器型立體圖像顯示裝置的示意圖。
[0006]如圖1所示，顯示裝置I具有用於顯示二維圖像或三維圖像的顯示面板20和附接到該顯示面板20的構圖遲滯器17。該顯示面板包括陣列基板10、具有濾色器13和黑底14的濾色器基板12、介於陣列基板10與濾色器基板12之間的液晶層15以及分別附接到濾色器基板12和陣列基板10的第一偏振板16a和第二偏振板16b。構圖遲滯器17附接到第一偏振板16a，並且具有用於選擇性地僅透射第一偏振光的第一減速器和用於選擇性地僅透射第二偏振光的第二減速器。第一減速器和第二減速器按順序逐行形成。此時，保護膜18可形成在該構圖遲滯器17上。
[0007]如上所述，顯示裝置I在顯示面板上交替地顯示左眼圖像和右眼圖像，並且通過構圖遲滯器17從偏置眼鏡切換偏振屬性。觀看者組合分別透射的左眼圖像和右眼圖像，並實現三維立體圖像。
[0008]當實現了三維立體圖像時，根據觀看位置可發生三維(3D)串擾。S卩，當用戶在上和下方向上觀看顯示面板時，左眼圖像可能不僅通過第一減速器而且還通過第二減速器，並且與右眼圖像混合。類似地，右眼圖像可變得與左眼圖像混合。
[0009]通過放大黑底的寬度，可以使視角變寬，並且可以防止發生3D串擾。然而，該方法導致開口率和正面亮度降低。因此，顯示器變暗，並且難以獲得合適的色度。
[0010]同時，在顯示面板中通常存在漏光問題。來自背光單元的光在顯示面板的正面或側面附近洩漏。為了解決該問題，在顯示面板的非有源區域上形成額外的黑底。為了實現所述目的，黑底必須滿足絕緣特性，或者介質常數應該在3.0之下。然而，黑底的顏料通常為炭黑，而炭黑不具有足夠的絕緣特性。因此，儘管可降低光反射，但無法阻止光的通過。
[0011]為了解決以上問題，代替黑底，在顯示面板的非有源區域上形成黑色柱狀間隔體。但是，製造成本變高，並且陣列基板與濾色器基板的粘附不是很好。
【發明內容】
[0012]因此，本公開旨在一種基本消除了由於相關技術的局限性和缺點而導致的一個或多個問題的立體圖像顯示裝置。
[0013]本公開的目的在於提供一種可改善視角並減小串擾現象的立體圖像顯示裝置。
[0014]本公開的另一目的在於提供一種僅利用透明柱狀間隔體就能解決漏光問題的立體圖像顯示裝置。
[0015]本發明的附加特徵和優點將在下面的描述中描述且將從描述中部分地顯現，或者可以通過本發明的實踐來了解。通過書面的說明書及其權利要求以及附圖中特別指出的結構可以實現和獲得本發明的目的和其他優點。
[0016]為了實現這些和其它優點以及根據本發明的目的，如這裡實施以及廣泛描述的，一種立體圖像顯示裝置包括:第一基板，其限定了有源區和圍繞所述有源區的非有源區，所述第一基板具有在所述有源區和所述非有源區形成的選通線、在所述非有源區形成的柵焊盤、通過與所述選通線交叉來限定虛設(du_y)像素的虛設線以及連接到所述虛設線並被設置為與所述選通線和所述柵焊盤交疊的漏光阻止層；第二基板，其在所述第二基板的背對所述第一基板的側面沿與所述有源區的邊緣對應的部分具有黑條以及所述黑條上的構圖遲滯膜；以及液晶層，其設置在所述第一基板與所述第二基板之間。
[0017]在另一方面，一種立體圖像顯示裝置包括:第一基板，其限定了具有多個單元像素的有源區和圍繞所述有源區的非有源區，所述第一基板具有所述非有源區處的多個虛設公共線以及柵焊盤、形成在所述虛設公共線以及所述柵焊盤上的柵絕緣層、所述柵絕緣層上與所述虛設公共線相對應的虛設線、以及連接到所述虛設線並被設置在所述多個虛設公共線中的一個和所述柵焊盤的一部分上的漏光阻止層；第二基板，其在第二基板的背對所述第一基板的側面上沿與所述有源區的邊緣相對應的部分在所述非有源區具有黑條和在所述黑條上的構圖遲滯膜。
[0018]應當理解，本發明的上述一般描述和下述詳細描述是示例性和說明性的，且旨在提供所要求保護的本發明的進一步解釋。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0019]附圖被包括在本申請中以提供對本發明的進一步理解，並結合到本申請中且構成本申請的一部分，附圖示出了本發明的實施方式，且與說明書一起用於解釋本發明的原理。附圖中:
[0020]圖1是根據相關技術的構圖遲滯器型立體圖像顯示裝置的示意圖；
[0021]圖2是示出根據第一實施方式的示例的構圖遲滯器立體圖像顯示裝置的圖；
[0022]圖3是根據第一實施方式的構圖遲滯器立體圖像顯示裝置的第一基板的平面圖；以及
[0023]圖4是沿圖3的IV-1V獲取的橫截面圖，其示出了具有第一基板的構圖遲滯器立體圖像顯示裝置。
【具體實施方式】
[0024]下面將詳細描述本發明的優選實施方式，在附圖中例示出了其示例。
[0025]圖2是示出根據第一實施方式的示例的構圖遲滯器立體圖像顯示裝置的圖。如圖 2所示，該立體圖像顯示裝置包括顯示面板(DP)、偏振板170、構圖遲滯器180和一副偏振眼 鏡195。如果將液晶顯示面板用於顯示面板(DP)，則該立體圖像顯示裝置還包括位於顯示 面板(DP)下面的背光單元以及位於顯示面板(DP)與背光單元之間的偏振板(未示出)。
[0026]構圖遲滯器180和偏振眼鏡分開右眼圖像和左眼圖像，並使得從顯示面板顯示的 左眼圖像和右眼圖像具有彼此不同的相位。
[0027]儘管圖中沒有顯示，但顯示面板(DP)具有兩個基板以及介於兩個基板之間的液晶 層。在第一基板上，形成了薄膜電晶體陣列和濾色器。在與第一基板相對的第二基板上，附 裝有偏振板170。另一偏振板(未示出)也附裝在第一基板上。顯示面板(DP)以逐行的形 式依次顯示左眼圖像和右眼圖像。
[0028]偏振板170是附裝在顯示面板(DP)的第二基板上的分析器，並且透射從顯示面板 (DP)的液晶層發射的光的特定線性偏振光。
[0029]構圖遲滯器180具有彼此按逐行的形式依次設置的第一遲滯器和第二遲滯器。第 一遲滯器和第二遲滯器中的每一個優選地具有關於偏振板170的透射軸的+45°和-45° 的光軸。因此，第一遲滯器的光軸與第二遲滯器的光軸彼此垂直交叉。
[0030]第一遲滯器和第二遲滯器中的每一個可使用雙折射介質而具有X/4 (四分之一 波)的相位差。即，第一遲滯器設置在顯示面板(DP)上以與顯示左眼圖像的行相對，並將左 眼圖像的光轉換成第一偏振光(圓偏振光或線性偏振光)。第二遲滯器設置在顯示面板(DP) 上以與顯示右眼圖像的行相對，並將右眼圖像的光轉換成第二偏振光(圓偏振光或線性偏 振光)。
[0031]作為一個示例，第一遲滯器用作透射左圓偏振光的偏振濾波器，並且第二遲滯器 用作透射右圓偏振光的偏振濾波器。
[0032]附裝到偏振眼鏡195的左鏡片的偏振膜僅透射第一偏振光。附裝到偏振眼鏡195 的右鏡片的偏振膜僅透射第二偏振光。即，佩戴一副偏振眼鏡195的用戶通過左眼僅觀看 左眼圖像，並且通過右眼僅觀看右眼圖像。因此，用戶將顯示面板(DP)上的圖像識別為立 體圖像。
[0033]下面將詳細解釋根據第一實施方式的立體圖像顯示裝置的第一基板。以上解釋的 立體圖像顯示裝置的相同元件具有相同標號，並且省略解釋。
[0034]圖3是根據圖2的實施方式的第一基板的平面圖，圖4是沿圖3的IV-1V獲取的 截面圖，在圖4中增加了用於整個立體圖像顯示裝置的其它元件。
[0035]圖3和圖4主要示出在非有源區上具有虛設像素和的焊盤部分的第一基板。
[0036]如圖3所示，公共電極117a和像素電極116a設置在第一基板110上，並且通過由 公共電極117a和像素電極116a產生的水平電場來驅動液晶。在第一基板110上，在沒有 黑底的情況下設置濾色器，因此該結構被稱為沒有黑底的COT (TFT上的濾色器)。第一基 板具有:選通線111，其形成在有源區以及有源區之外的非有源區上；柵焊盤118，其形成在非有源區上；虛設線114，其通過與選通線111彼此交叉而限定虛設像素；以及漏光阻止層 115，其連接到虛設線114，並在非有源區上與選通線111和柵焊盤118交疊。
[0037]在圖3中，漏光阻止層115連接到虛設線114，並在非有源區(NA)上與選通線111 和柵焊盤118交疊。
[0038]同時，在圖4中，立體圖像顯示裝置100包括顯示2D或3D圖像的顯示面板(DP)和 附接在該顯示面板上的構圖遲滯膜185。
[0039]顯不面板(DP)包括第一基板110、第二基板120以及介於第一基板110與第二基 板120之間的液晶層150。在第二基板上，順序地形成後表面ITO 160、黑條(black stripe) 130、偏振板170和構圖遲滯膜185。
[0040]例如，第一基板110包括:基板(SU)，其限定了具有多個像素的有源區以及有源區 之外的非有源區、形成在基板(SU)的非有源區上的多個虛設公共線112b以及柵焊盤118、 形成在虛設公共線112b以及柵焊盤118上的柵絕緣層(GI)、形成在與虛設公共線112b對 應的柵絕緣層(GI)上的虛設線114、以及連接到虛設線114並形成在柵焊盤118的一部分 或虛設公共線112b上的漏光阻止層115。
[0041]下面，將參照附圖解釋根據實施方式的製造立體圖像顯示裝置的方法。
[0042]通過光刻工藝和蝕刻工藝在基板(US)上形成(圖3的)多個選通線111。同時，在 有源區(AA)上形成選通線(未示出)和多個公共電極線112a，並且在非有源區(NA)上形成 多個虛設公共線112b和柵焊盤118。
[0043]接著，在具有(圖3的)選通線111、公共線112a、虛設公共線112b和柵焊盤118的 整個基板上，使用諸如氮化矽(SiNx)或二氧化矽(SiO2)的無機材料形成柵絕緣層(GI)。
[0044]接著，在基板(SU)的有源區上，形成多個數據線113。數據線113通過與(圖3的) 選通線111彼此交叉來限定像素區。同時，在非有源區(NA)上，形成虛設線114和連接到 虛設線的漏光阻止層115。虛設線114通過與(圖3的)選通線111彼此交叉來限定虛設像 素。
[0045]如圖4所示，漏光阻止層115形成在多個虛設公共線112b中的一個虛設公共線和 柵焊盤118的一部分上。為了不引起與接觸孔(C)短路，漏光阻止層115不與整個柵焊盤 118交疊。
[0046]在具有柵絕緣層(GI)的整個基板(SU)上，通過塗敷彩色顏料、曝光和顯影，形成 濾色器(CF)。濾色器(CF)對應於單元像素(unit pixel)。濾色器(CF)用於將來自液晶層 150的光轉換成紅光、綠光和藍光。
[0047]接著，在具有濾色器(CF)的整個基板(SU)上，用諸如苯並環丁烯 (benzocyclobuten,BCB)或丙基醯基(acryl)的有機材料或諸如氮化娃(SiNx)的無機材料 來形成保護層(PAC)。
[0048]接著，在通過去除保護層(PAC)的一部分而形成的接觸孔(C)上，形成柵焊盤電極 119，以與柵焊盤118連接。同時，在非有源區上，形成多個虛設像素電極116b和多個虛設 公共電極117b。
[0049]另外，在有源區(AA)上，在保護層(PAC)上利用不透明金屬形成像素電極116a和 公共電極117a。像素電極116a和公共電極117a可用作黑底，因此不需要形成黑底。此時， 非透明金屬層上還可在包括低反射氧化物層，該低反射氧化物層降低了來自面板外部的光的反射率。
[0050]在有源區(AA)上，為單元單位像素形成薄膜電晶體(未示出)。所述薄膜電晶體由 來自選通線111的選通信號而導通，並將來自數據線113的數據信號發送到像素電極116a。
[0051]因此，通過在顯示面板(DP)的非有源區上形成虛設線114和漏光阻止層115，可防 止選通線之間的漏光。不需要額外的用於形成虛設線114和漏光阻止層115的工序，從而 避免了複雜的製造工序。
[0052]同時，在第二基板120上，順序地形成後表面ITO 160和黑條130、偏振板170以及 構圖遲滯膜185。
[0053]偏振板170形成在黑條130上，並且偏振來自顯示面板(DP)的光。構圖遲滯膜185 設置在偏振板170上，並且包括保護膜190和保護膜190上的構圖遲滯器180。
[0054]後表面ITO 160形成在整個第二基板120上，並且對第二基板120上發生的靜電 進行放電。另選地，可使用其它方案，例如，後表面ITO 160可覆蓋黑條130以用作用於保 護黑條130的保護層。
[0055]例如，黑條130可形成在第二基板120的外表面上，後表面ITO 160可覆蓋黑條 130。另外，可在偏振板170上形成粘合劑(未示出)，偏振板170附接在黑條130和後表面 ITO 160 上。
[0056]黑條130形成在顯示面板(DP)與構圖遲滯器180之間，特別是對應於第一遲滯器 和第二遲滯器的邊界區。像素電極116a用作黑底，黑條130與像素電極116a分開大約第 二基板120的厚度。黑條130與像素電極116a交疊，這可以稱為雙黑條結構。S卩，通過額 外地形成黑條130，可以避免左眼圖像與右眼圖像的3D串擾，並可以防止開口率和色度的 降低。
[0057]此時，黑條130應延長至非有源區(NA)。S卩，通過設置黑條130延長至非有源區 (NA)，在非有源區(AA)的邊界的外部，可防止在顯示面板(DP)的外圍發生漏光。
[0058]另外，黑條130由可防止發生靜電的不透明導電材料形成，諸如鑰鎢合金(MoTi) 或氮化銅(CuNx)。即使去除了後表面ITO 160，黑條130也可以代替後表面ITO來防止靜 電。這些金屬具有良好的粘附屬性和抗磨損屬性。
[0059]接著，第一基板110和第二基板120彼此相對地附接。形成第一基板與第二基板 之間的液晶層150和用於保持兩個基板之間的間隙的柱狀間隔體140。此時，不用任何黑色 顏料而是用透明的有機絕緣材料來形成柱狀間隔體140。
[0060]另外，為了確定液晶的預傾角，還可以在液晶層150與第一基板110之間以及液晶 層150與第二基板120之間形成取向層(未不出)。
[0061]最後，為了保持第一基板和第二基板作為一個面板的附接狀態，在非有源區(NA) 中以圍繞液晶層的形狀形成用作粘合劑的密封圖案(未示出)。
[0062]根據本發明，通過將黑條130延長至非有源區(NA)，可以增大垂直(上和下)視角， 並且可以減小串擾。另外，可以解決漏光問題。即，通過額外地形成虛設線114和漏光阻止 層115，通過防止由裝置的側表面漏光而導致的亮線錯誤，可以改善提高質量。
[0063]此外，由於不必進行額外工藝以形成顯示面板的非有源區(NA)，所以在不使製造 工藝變複雜的情況下，即使採用透明柱狀間隔體也可以解決顯示面板的正面或側面的所有 漏光問題。[0064]對於本領域技術人員將明顯的是，在不脫離本發明的精神或範圍的情況下，可以 對本公開的製造構圖遲滯器的方法做出各種修改和變型。因此，本發明意在覆蓋所附權利 要求及其等同物的範圍內所提供的本發明的修改和變型。
[0065]本申請要求於2012年6月21日在韓國提交的韓國專利申請N0.10-2012-0066808 的優先權，此處以引證的方式併入上述韓國專利申請。
【權利要求】
1.一種立體圖像顯示裝置，該立體圖像顯示裝置包括: 第一基板，其限定有源區和圍繞所述有源區的非有源區，並且該第一基板包括: 選通線，其形成在所述有源區和所述非有源區， 柵焊盤，其形成在所述非有源區， 虛設線，其通過與所述選通線交叉來限定虛設像素，以及 漏光阻止層，其連接到所述虛設線，並且被設置為與所述選通線和所述柵焊盤交疊； 與所述第一基板相對的第二基板，該第二基板包括: 黑條，其在所述第二基板的背對所述第一基板的側面上沿與所述有源區的邊緣相對應的部分設置，以及 構圖遲滯膜，其設置在所述黑條上；以及 液晶層，其設置在所述第一基板與所述第二基板之間。
2.根據權利要求1所述的裝置，其中所述虛設線由與所述漏光阻止層的材料相同的材料形成。
3.根據權利要求1所述的裝置，其中所述構圖遲滯膜具有第一遲滯器和第二遲滯器，所述第一遲滯器和所述第二遲滯器具有彼此不同的偏振狀態。
4.根據權利要求3所述的裝置，其中所述黑條形成在所述第一遲滯器和所述第二遲滯器的邊界區上。`
5.根據權利要求1所述的裝置，其中所述黑條包括不透明材料。
6.根據權利要求1所述的裝置，其中所述黑條包括鑰鎢合金和氮化銅中的一種。
7.根據權利要求1所述的裝置，其中所述第一基板還包括與所述選通線垂直交叉以限定單元像素的數據線、連接到所述選通線和所述數據線的薄膜電晶體、所述單元像素處的濾色器以及形成在所述濾色器上並連接到所述薄膜電晶體的像素電極。
8.根據權利要求1所述的裝置，其中所述第二基板還包括位於所述黑條與所述構圖遲滯膜之間的偏振板。
9.根據權利要求1所述的裝置，其中所述虛設線與所述選通線基本垂直地交叉。
10.根據權利要求1所述的裝置，其中所述第二基板還包括設置在所述黑條與所述第二基板之間的ITO層。
11.根據權利要求1所述的裝置，其中所述黑條延伸到與所述非有源區相對應的部分中。
12.根據權利要求1所述的裝置，其中所述構圖遲滯膜包括保護膜和構圖遲滯器。
13.一種立體圖像顯示裝置，該立體圖像顯示裝置包括: 第一基板，其限定具有多個單元像素的有源區以及圍繞所述有源區的非有源區，該第一基板包括: 所述非有源區處的多個虛設公共線和柵焊盤， 柵絕緣層，其形成在所述虛設公共線和所述柵焊盤上， 虛設線，其位於所述柵絕緣層上，與所述虛設公共線相對應，以及漏光阻止層，其連接到所述虛設線，並且設置在所述多個虛設公共線中的一個和所述柵焊盤的一部分上； 與所述第一基板相對的第二基板，該第二基板包括:黑條，其在所述第二基板的背對所述第一基板的側面上沿與所述有源區的邊緣相對應的部分設置在所述非有源區處，以及 構圖遲滯膜，其設置在所述黑條上；以及 液晶層，其設置在所述第一基板與所述第二基板之間。
14.根據權利要求13的裝置，其中所述虛設線由與所述漏光阻止層的材料相同的材料形成。
15.根據權利要求13的裝置，其中所述構圖遲滯膜具有第一遲滯器和第二遲滯器，所述第一遲滯器和所述第二遲滯器具有彼此不同的偏振狀態。
16.根據權利要求15的裝置，其中所述黑條形成在所述第一遲滯器和所述第二遲滯器的邊界區上。
17.根據權利要求13的裝置，其中所述第一基板還包括與所述選通線垂直交叉以限定單元像素的數據線、連接到所述選通線和所述數據線的薄膜電晶體、所述單元像素處的濾色器以及形成在所述濾色器上並連接到所述薄膜電晶體的像素電極。
18.根據權利要求13的裝置，其中所述第二基板還包括位於所述黑條與所述構圖遲滯膜之間的偏振板。
19.根據權利要求13的裝置，其中所述黑條延伸到與所述非有源區相對應的部分中。
20.根據權利要求13`的裝置，其中所述構圖遲滯膜包括保護膜和構圖遲滯器。
【文檔編號】G02B27/26GK103513466SQ201210480390
【公開日】2014年1月15日 申請日期:2012年11月23日 優先權日:2012年6月21日
【發明者】金珍永, 蔡熙泳 申請人:樂金顯示有限公司