專利名稱：立體圖像顯示裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明關(guān)于一種顯示裝置；具體而言，本發(fā)明關(guān)于一種立體圖像顯示裝置。
背景技術(shù)：
隨著技術(shù)的進(jìn)步，立體圖像的顯示技術(shù)已漸漸受到重視。以目前主流的立體圖像 顯示技術(shù)而言，主要有兩種顯示原理一者為在顯示裝置上依時(shí)間差分別顯示左眼及右眼 圖像，使用者則需佩戴特制的立體圖像眼鏡，藉由與顯示圖像同步開關(guān)左眼及右眼鏡片來 產(chǎn)生立體圖像的視覺效果。第二種方式則為在一定觀賞距離內(nèi)控制顯示裝置產(chǎn)生的間隔且 不相同的區(qū)分圖像；換言之，當(dāng)使用者處在觀賞距離內(nèi)時(shí)，左眼及右眼會分別看到相間隔產(chǎn) 生的不同圖像，以組合成立體圖像。以上述的第二種方式而言，由于不需佩戴特制的立體圖像眼鏡，對使用者較為便 禾IJ，因此漸漸受到市場的重視。圖1所示為傳統(tǒng)使用上述第二種方式的顯示裝置。如圖1所 示，顯示裝置包含顯示面板10、背光模塊20、保護(hù)蓋70及分光棱鏡片50。背光模塊20設(shè)置 于顯示面板10下方，并發(fā)出光線射入顯示面板10內(nèi)。顯示面板10藉由控制液晶的轉(zhuǎn)向來 調(diào)整自顯示面板10顯示面17出射的光線，以形成圖像。保護(hù)蓋70設(shè)置在顯示面板70上 方，并與顯示面板70間隔一空氣層80 ；而分光棱鏡片50則設(shè)置在保護(hù)蓋70外側(cè)，且其上 的棱鏡柱均凸向外。來自顯示面板10的圖像光線經(jīng)由分光棱鏡片50進(jìn)行分光，即可在預(yù) 設(shè)的觀賞距離位置產(chǎn)生相間隔的不同圖像。當(dāng)使用者位在觀賞距離位置時(shí)，左右眼分別接 收間隔的不同圖像，即可產(chǎn)生立體視覺效果。在圖1所示的傳統(tǒng)設(shè)計(jì)中，保護(hù)蓋70及分光棱鏡片50均是與系統(tǒng)殼體90組合。 因此在此類設(shè)計(jì)中，分光棱鏡片50與顯示面板10間的間距并不容易維持。另由于顯示面 板10的厚度較低且較軟，特別是當(dāng)顯示面板10的尺寸較大時(shí)，顯示面板10本身常會相對 于分光棱鏡片50產(chǎn)生撓曲。然由于分光棱鏡片50與顯示面板10間的間距直接關(guān)系到分 光棱鏡片50的分光效果及在觀賞距離位置所產(chǎn)生的圖像，因此顯示面板10的撓曲往往造 成立體圖像的視覺效果不佳。此外，由于分光棱鏡片50及其上的棱鏡柱均曝露在外，因此 易受外力的損傷。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一目的在于提供一種立體圖像顯示裝置，具有較穩(wěn)定的立體圖像輸出效^ ο本發(fā)明的一目的在于提供一種立體圖像顯示裝置，對其包含的分光結(jié)構(gòu)層有較佳 的保護(hù)。立體圖像顯示裝置包含有顯示面板、加勁板及分光結(jié)構(gòu)層。顯示面板具有顯示面 及底面，其中顯示面與底面相背。加勁板貼合于顯示面板的表面，以增加顯示面板的抗彎曲 及抗變形能力。加勁板可選擇性貼合于顯示面板的顯示面上，此時(shí)加勁板必需具有透光性， 使顯示面產(chǎn)生的圖像光線得以穿透。加勁板亦可貼合于顯示面板的底面上，或在顯示面及底面上均設(shè)有加勁板。加勁板的剛性大于顯示面板的剛性，因此加勁板相對于顯示面板具 有較佳的抗彎曲及抗變形強(qiáng)度。在加勁板貼合于顯示面板的表面后，即可支撐顯示面板的 整體平面，以維持顯示面板的形狀并避免其彎曲。分光結(jié)構(gòu)層設(shè)置相對應(yīng)于顯示面，并與顯示面板間夾有一間隙，并形成一空氣層。 顯示面所產(chǎn)生的圖像光線經(jīng)由分光結(jié)構(gòu)層再向外射出。分光結(jié)構(gòu)層上形成有多個(gè)柱狀透 鏡，以對顯示面產(chǎn)生的圖像光線進(jìn)行分光。立體圖像顯示裝置另包含有透明保護(hù)板設(shè)置相 對應(yīng)于顯示面；分光結(jié)構(gòu)層則貼合于透明保護(hù)板朝向顯示面的一面。本發(fā)明的有益效果在于，由于加勁板相對于顯示面板具有較佳的抗彎曲及抗變形 強(qiáng)度，在加勁板貼合于顯示面板的表面后，可支撐顯示面板的整體平面，以維持顯示面板的 形狀并避免其彎曲，從而能使圖像顯示裝置具有較穩(wěn)定的立體圖像輸出效果。以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)描述，但不作為對本發(fā)明的限定。


圖1為傳統(tǒng)立體圖像顯示裝置的剖面示意
圖2為本發(fā)明立體圖像顯示裝置的實(shí)施例剖面示意圖；圖3為本發(fā)明立體圖像顯示裝置的另一實(shí)施例剖面示意圖；圖4為本發(fā)明立體圖像顯示裝置的另一實(shí)施例剖面示意圖；圖5為本發(fā)明立體圖像顯示裝置的另一實(shí)施例剖面示意圖；圖6為圖4所示實(shí)施例的俯視圖。其中，附圖標(biāo)記100顯示面板110上基板130下基板150液晶層170顯示面171可視區(qū)域190 底面200背光模塊300加勁板400光學(xué)膠層500分光結(jié)構(gòu)層510柱狀透鏡550 間隙600間隔組件700透明保護(hù)板800空氣層
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對本發(fā)明技術(shù)方案進(jìn)行詳細(xì)的描述，以更進(jìn)一步了解本發(fā)明的目的、方案及功效，但并非作為本發(fā)明所附權(quán)利要求保護(hù)范圍的限制。本 發(fā)明提供一種立體圖像顯示裝置，以提供使用者立體的視覺效果。在較佳實(shí)施 例中，立體圖像顯示裝置為具有背光模塊的液晶顯示裝置；然而，在不同實(shí)施例中，立體圖 像顯示裝置亦可為自發(fā)光型的顯示裝置或使用環(huán)境光反射的顯示裝置。在圖2所示的實(shí)施例中，立體圖像顯示裝置包含有顯示面板100、加勁板300及分 光結(jié)構(gòu)層500。本實(shí)施例中，顯示面板100較佳為液晶顯示面板，是由上基板110及下基板 130組合而成。下基板130上較佳形成有薄膜晶體管，而液晶層150夾合在上基板110及下 基板130之間。薄膜晶體管可依不同像素位置分別改變液晶的轉(zhuǎn)向，以控制各像素位置上 的亮度。各像素位置上再配合不同顏色的彩色濾光片，即可分別發(fā)出不同顏色不同亮度的 光線，以組合成為圖像。此外，在本實(shí)施例中，顯示面板100較佳與背光模塊200配合，并接 收背光模塊200產(chǎn)生的光線；而液晶層150的轉(zhuǎn)向則控制光線在各像素的穿透量，以控制各 像素位置上的亮度。如圖2所示，顯示面板100具有顯示面170及底面190 ；底面190朝向背光模塊 200，而顯示面170則與底面190相背。背光模塊200產(chǎn)生的光線自底面190進(jìn)入顯示面板 100內(nèi)，并在液晶層150的控制之下，于顯示面170上形成圖像。然而在不同實(shí)施例中，顯 示面板100亦可為如有機(jī)發(fā)光二極管面板之類的自發(fā)光型面板，此時(shí)則不需設(shè)置背光模塊 200。加勁板300較佳為具透光性的板材，其光穿透率較佳為大于97 %。以材質(zhì)而言， 加勁板300較佳由玻璃或剛性較高的塑料制成，例如聚碳酸酯(PC)或聚甲基丙烯酸甲酯 (PMMA)等。加勁板300貼合于顯示面板100的表面，以增加顯示面板100的抗彎曲及抗變 形能力。在圖2所示的實(shí)施例中，加勁板300貼合于顯示面板100的顯示面170上，此時(shí)加 勁板300必需具有透光性，使顯示面170產(chǎn)生的圖像光線得以穿透；然而在不同實(shí)施例中， 如圖3所示，加勁板300亦可貼合于顯示面板100的底面190上，或在顯示面170及底面 190上均設(shè)有加勁板300。加勁板300的剛性較佳是大于顯示面板100的剛性，因此加勁板300相對于顯示 面板100具有較佳的抗彎曲及抗變形強(qiáng)度。顯示面板100的剛性較佳是指其包含的上基板 110及下基板130于組合后的整體剛性。在加勁板300貼合于顯示面板100的表面后，即可 支撐顯示面板100的整體平面，以維持顯示面板100的形狀并避免其彎曲。為使加勁板300 具有較佳的剛性，可選擇硬度及剛性較高的材質(zhì)來制成加勁板300。此外，亦可藉由增加加 勁板300的厚度來達(dá)到提高剛性的目的；例如可設(shè)定加勁板300的厚度大于顯示面板100 的厚度。此外，為了光學(xué)性質(zhì)及表現(xiàn)的考慮，加勁板300與顯示面板100或其上基板110間 折射率的差異較佳為限制在近似的范圍內(nèi)。在較佳實(shí)施例中，加勁板300及顯示面板100間設(shè)置有光學(xué)膠層400，以使加勁板 300貼合于顯示面板100的表面上。光學(xué)膠層400可以涂布方式分布在加勁板300及顯示 面板100之間；另亦可采用片狀的光學(xué)膠層400，即可直接貼附于顯示面板100上，再與加 勁板300組合。此外，光學(xué)膠層400可藉由光固化、熱固化、干燥或其它方式加以固化，以維 持加勁板300對顯示面板100的支撐力。如圖2所示，分光結(jié)構(gòu)層500設(shè)置相對應(yīng)于顯示面170，并與顯示面板100間夾有 一間隙550。顯示面170所產(chǎn)生的圖像光線經(jīng)由分光結(jié)構(gòu)層500再向外射出。分光結(jié)構(gòu)層500上形成有多個(gè)柱狀透鏡510，以對顯示面170產(chǎn)生的圖像光線進(jìn)行分光。柱狀透鏡510 較佳為圓柱或橢圓柱透鏡，且凸向于顯示面170;然而在不同實(shí)施例中，柱狀透鏡510亦可 為其它形式的透鏡，例如凹透鏡或具其它剖面形狀的透鏡。此外，多個(gè)柱狀透鏡510較佳為 相互平行分布于分光結(jié)構(gòu)層500上。柱狀透鏡510較佳為以熱壓方式形成于分光結(jié)構(gòu)層 500上；然而在不同實(shí)施例中，亦可以印刷、蝕刻、模造等方式制成。藉由分光結(jié)構(gòu)層500的 設(shè)置，柱狀透鏡510可對顯示面板100各像素產(chǎn)生的光線進(jìn)行分光，以 在一定觀賞距離內(nèi)控 制顯示裝置產(chǎn)生的間隔且不相同的區(qū)分圖像；換言之，當(dāng)使用者處在觀賞距離內(nèi)時(shí)，左眼及 右眼會分別看到相間隔產(chǎn)生的不同圖像，以組合成立體圖像。在圖4所示的實(shí)施例中，立體圖像顯示裝置另包含有透明保護(hù)板700設(shè)置相對應(yīng) 于顯示面170，并與顯示面板100間夾有一間隙550。分光結(jié)構(gòu)層500則貼合于透明保護(hù)板 700朝向顯示面170的一面，且柱狀透鏡510亦凸向顯示面170。然而在不同實(shí)施例中，如 圖5所示，柱狀透鏡510亦可凸向透明保護(hù)板700。透明保護(hù)板700較佳具有高于分光結(jié) 構(gòu)層500的硬度，以提供分光結(jié)構(gòu)層500結(jié)構(gòu)上的保護(hù)，以避免刮傷等外力造成的傷害。此 夕卜，透明保護(hù)板700亦可提供分光結(jié)構(gòu)層500定位及支撐的效果，以穩(wěn)定分光結(jié)構(gòu)層500與 顯示面170的相對位置。顯示面170產(chǎn)生的圖像光線在經(jīng)過分光結(jié)構(gòu)層500進(jìn)行分光后， 再經(jīng)由透明保護(hù)板700向外射出。如圖4及圖5所示，分光結(jié)構(gòu)層500及顯示面170間夾有空氣層800。在此實(shí)施 例中，由于加勁板300貼合于顯示面170上，因此空氣層800并未直接與顯示面170接觸， 而是隔著加勁板300而與顯示面170平行。空氣層800與加勁板300較佳是相互平行且共 同填滿分光結(jié)構(gòu)層500及顯示面170間的間隙550。在較佳實(shí)施例中，加勁板300及空氣 層800合起來的厚度大于柱狀透鏡510的焦距長。由于加勁板300的折射率會大于空氣層 800的折射率，因此當(dāng)加勁板300及空氣層800的總厚度大于柱狀透鏡510的焦距長時(shí)，顯 示面170發(fā)出的圖像光線方能被柱狀透鏡510有效地分光。在較佳的狀況下，加勁板300 及空氣層800各別厚度與折射率的比值總合應(yīng)相等或接近于柱狀透鏡510的焦距長。此外，在較佳實(shí)施例中，空氣層800及加勁板300的厚度比值是介于0. 22至0. 89 之間。以圖5所示的顯示面板100而言，當(dāng)柱狀透鏡510的弧面曲率半徑為3. 07mm，各柱 狀透鏡510的間距為1. 0到1. Imm時(shí)，空氣層800的厚度可為2mm，而加勁板300厚度可為 4mm。此外，在相同條件下，亦可設(shè)計(jì)空氣層800的厚度為2. 0到2. 1mm，而加勁板300厚度 為3mm。另當(dāng)柱狀透鏡510的弧面曲率半徑為2mm且折射率為1. 5時(shí)，若加勁板300的折射 率為1.5，則空氣層800的厚度可為2mm，而加勁板厚度可為3mm。此外，在相同條件下，亦可 設(shè)計(jì)空氣層800的厚度為1mm，而加勁板300厚度為4. 5mm。若采用玻璃為加勁板300的材 料時(shí)，則其厚度較佳為不小于4mm。此外，在較佳實(shí)施例中，空氣層800在各位置的厚度應(yīng)盡量保持相同或相近。在較 佳的狀況下，空氣層800各位置的厚度與空氣層800整體的平均厚度間差異應(yīng)控制在0. 5mm 以內(nèi)。藉由調(diào)整加勁板300或透明保護(hù)板700的材質(zhì)、剛性及厚度，或在加勁板300及分光 結(jié)構(gòu)層500間設(shè)置間隔組件等方式，均可有效控制空氣層800的厚度。如圖4及圖5所示，透明保護(hù)板700及分光結(jié)構(gòu)層500較佳與顯示面板100及加 勁板300采整合模塊式的設(shè)計(jì)。在此實(shí)施例中，加勁板300貼合于顯示面板100的顯示面 170 ；而分光結(jié)構(gòu)層500則貼合于透明保護(hù)板700的內(nèi)表面。間隔組件600設(shè)置于加勁板300及分光結(jié)構(gòu)層500之間，以連接分光結(jié)構(gòu)層500與加勁板300。如圖6所示，顯示面170 上具有一可視區(qū)域171供顯示圖像，而間隔組件在顯示面170上的投影較佳在可視區(qū)域171 之外，以降低對圖像形成的干擾。藉由此一設(shè)計(jì)，可將透明保護(hù)板700、分光結(jié)構(gòu)層500、顯 示面板100及加勁板300整合為單一模塊，以增加組裝時(shí)的便利性，同時(shí)有效固定上述各組 件間的相對位置關(guān)系，以改 善光學(xué)表現(xiàn)。間隔組件600較佳可采用橡膠、硅膠或其它材質(zhì)形 成，并可沿上述的可視區(qū)域171分布以形成框狀結(jié)構(gòu)。然而在不同實(shí)施例中，透明保護(hù)板 700及分光結(jié)構(gòu)層500亦可直接整合在系統(tǒng)端中，例如與外殼等組件連接，此時(shí)則非采與顯 示面板100及加勁板300整合式的設(shè)計(jì)。 當(dāng)然，本發(fā)明還可有其它多種實(shí)施例，在不背離本發(fā)明精神及其實(shí)質(zhì)的情況下，熟 悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員當(dāng)可根據(jù)本發(fā)明作出各種相應(yīng)的改變和變形，但這些相應(yīng)的改變和變 形都應(yīng)屬于本發(fā)明所附的權(quán)利要求的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.一種立體圖像顯示裝置，其特征在于，包含 一顯示面板，具有相對的一底面及一顯示面；一加勁板，選擇性貼合設(shè)置于該底面及該顯示面至少其一；其中，該加勁板的剛性大于 該顯示面板的剛性，且當(dāng)該加勁板貼合于該顯示面時(shí)，該加勁板具有透光性； 一透明保護(hù)板，與該顯示面板夾一間隙設(shè)置，且相對應(yīng)于該顯示面；以及 一分光結(jié)構(gòu)層，具有多個(gè)柱狀透鏡，該分光結(jié)構(gòu)層貼合設(shè)置于該透明保護(hù)板朝向該顯 示面的一面；其中，該分光結(jié)構(gòu)層及該顯示面之間夾有一空氣層。
2.如權(quán)利要求1所述的立體圖像顯示裝置，其特征在于，該分光結(jié)構(gòu)層的該多個(gè)柱狀 透鏡凸向該顯示面設(shè)置。
3.如權(quán)利要求1所述的立體圖像顯示裝置，其特征在于，該分光結(jié)構(gòu)層的該多個(gè)柱狀 透鏡凸向該透明保護(hù)板設(shè)置。
4.如權(quán)利要求1所述的立體圖像顯示裝置，其特征在于，當(dāng)該加勁板貼合于該顯示面 時(shí)，該空氣層介于該加勁板及該分光結(jié)構(gòu)層之間；該加勁板及該空氣層的總厚度大于該柱 狀透鏡的焦距長。
5.如權(quán)利要求4所述的立體圖像顯示裝置，其特征在于，該空氣層及該加勁板的厚度 比值介于0. 22至0. 89之間。
6.如權(quán)利要求4所述的立體圖像顯示裝置，其特征在于，進(jìn)一步包含一間隔組件，設(shè)置 于該加勁板及該分光結(jié)構(gòu)層之間；其中，該顯示面具有一可視區(qū)域，該間隔組件于該顯示面 上的投影位于該可視區(qū)域外。
7.如權(quán)利要求1所述的立體圖像顯示裝置，其特征在于，該空氣層各位置厚度與該空 氣層平均厚度間的差異在0. 5mm之間。
8.如權(quán)利要求1項(xiàng)所述的立體圖像顯示裝置，其特征在于，進(jìn)一步包含一光學(xué)膠層設(shè) 置于該顯示面板及該加勁板之間，并固定該顯示面板及該加勁板間的相對位置。
9.一種立體圖像顯示裝置，其特征在于，包含 一顯示面板，具有相對的一底面及一顯示面；一加勁板，選擇性貼合設(shè)置于該底面及該顯示面至少其一；其中，該加勁板的剛性大于 該顯示面板的剛性，且當(dāng)該加勁板貼合于該顯示面時(shí)，該加勁板具有透光性；以及一分光結(jié)構(gòu)層，與該顯示面板夾一間隙設(shè)置，且相對應(yīng)于該顯示面；該分光結(jié)構(gòu)層具有 多個(gè)柱狀透鏡，該多個(gè)柱狀透鏡凸向該顯示面設(shè)置； 其中，該分光結(jié)構(gòu)層及該顯示面之間夾有一空氣層。
10.如權(quán)利要求9所述的立體圖像顯示裝置，其特征在于，當(dāng)該加勁板貼合于該顯示面 時(shí)，該空氣層介于該加勁板及該分光結(jié)構(gòu)層之間；該加勁板及該空氣層的總厚度大于該柱 狀透鏡的焦距長。
11.如權(quán)利要求10所述的立體圖像顯示裝置，其中該空氣層及該加勁板的厚度比值介 于0. 22至0. 89之間。
12.如權(quán)利要求10所述的立體圖像顯示裝置，其特征在于，進(jìn)一步包含一間隔組件，設(shè) 置于該加勁板及該分光結(jié)構(gòu)層之間；其中，該顯示面具有一可視區(qū)域，該間隔組件于該顯示 面上的投影位于該可視區(qū)域外。
13.如權(quán)利要求9所述的立體圖像顯示裝置，其特征在于，該空氣層各位置厚度與該空 氣層平均厚度間的差異在0. 5mm之間。
14.如權(quán)利要求9所述的立體圖像顯示裝置，其特征在于，進(jìn)一步包含一光學(xué)膠層設(shè)置 于該顯示面板及該加勁板之間，并固定該顯示面板及該加勁板間的相對位置。
全文摘要
本發(fā)明提供一種立體圖像顯示裝置，包含有顯示面板、加勁板及分光結(jié)構(gòu)層。加勁板選擇性貼合于顯示面板的至少一表面，以增加顯示面板的抗彎曲及抗變形能力。當(dāng)加勁板貼合于顯示面板的顯示面上時(shí)，加勁板必需具有透光性。加勁板的剛性大于顯示面板的剛性，因此在加勁板貼合于顯示面板的表面后，即可支撐顯示面板以維持顯示面板的形狀并避免其彎曲。分光結(jié)構(gòu)層設(shè)置相對應(yīng)于顯示面，并與顯示面板間夾有一間隙，并形成一空氣層。本發(fā)明的圖像顯示裝置具有較穩(wěn)定的立體圖像輸出效果。
文檔編號G02B27/22GK102053379SQ20101054100
公開日2011年5月11日 申請日期2010年11月9日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月9日
發(fā)明者陳意智, 魏景明 申請人:友達(dá)光電股份有限公司