專利名稱：立體顯示裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種顯示裝置，且特別是涉及一種立體顯示裝置。
背景技術(shù)：
隨著科技的進(jìn)步與發(fā)達(dá)，人們對(duì)于物質(zhì)生活以及精神層面的享受一向都只有增加 而從未減少。以精神層面而言，在這科技日新月異的年代，人們希望能夠通過顯示裝置來實(shí) 現(xiàn)天馬行空的想象力，以達(dá)到身歷其境的效果；因此，如何使顯示裝置呈現(xiàn)立體的圖像或影 像，便成為現(xiàn)今顯示裝置技術(shù)亟欲達(dá)到的目標(biāo)。就使用外觀而言，立體顯示技術(shù)可大致分成觀察者需戴特殊設(shè)計(jì)偏光眼鏡觀看的 戴偏光眼鏡式(stereoscopic)以及直接裸眼觀看的裸眼式(auto-stereoscopic)。戴偏 光眼鏡式立體顯示可分為濾光偏光眼鏡(color filterglasses)、偏光眼鏡(polarizing glasses)以及快門偏光眼鏡(shutter glasses)等方式。戴偏光眼鏡式立體顯示的工作原 理主要是利用顯示器送出具有特殊信息的左右眼影像，經(jīng)由頭戴式偏光眼鏡的選擇，讓左 右眼分別看到左右眼影像，以形成立體視覺。圖1為搭配偏光眼鏡使用的立體顯示裝置的顯示機(jī)制示意圖。請(qǐng)參閱圖1，立體顯 示裝置100適于讓觀察者在配戴偏光眼鏡110時(shí)觀看，偏光眼鏡110具有偏振方向分別為 P1和P2的兩個(gè)線性偏振鏡片(linear polarizedeyeglass)，而立體顯示裝置100包括顯 示面板120以及偏振片130。其中，偏振片130配置于顯示面板120與偏光眼鏡110之間。 如圖1所示，顯示面板120具有多個(gè)呈陣列排列的像素，而奇數(shù)行(或列)的像素與偶數(shù)行 (或列)的像素分別呈現(xiàn)右眼畫面R以及左眼畫面L。此外，偏振片130具有偏振方向分別 為P1與P2的區(qū)域，而偏振方向?yàn)镻1的區(qū)域以及偏振方向?yàn)镻2的區(qū)域分別對(duì)應(yīng)地配置于 奇數(shù)行(或列)像素所顯示的右眼畫面R區(qū)域以及偶數(shù)行(或列)像素所顯示的左眼畫面 L區(qū)域，使得右眼畫面R輸出后具有偏振方向P1，而左眼畫面L輸出后具有偏振方向P2。觀 察者經(jīng)由偏振方向?yàn)镻1的線偏鏡片可以觀察到具有偏振方向P1的右眼畫面R，而經(jīng)由偏振 方向?yàn)镻2的線偏鏡片可以觀察到具有偏振方向P2的左眼畫面L，換言之，當(dāng)觀察者配戴偏 光眼鏡110觀看立體顯示裝置100時(shí)，透過不同偏振特性的線偏鏡片，可以讓左右眼分別看 到偏振方向?yàn)镻1的左眼畫面L以及偏振方向?yàn)镻2的右眼畫面R，以形成立體視覺。如前述圖1所示的立體顯示裝置是采用空間多工方式將顯示畫面間隔地劃分為 左右眼影像顯示區(qū)域，同時(shí)將影像分別投向左右眼，以達(dá)到立體效果。然而，對(duì)于觀察者而 言，在配戴偏光眼鏡觀看立體影像時(shí)，會(huì)使得觀察者所觀看的立體影像的解析度減半。同 時(shí)，由于影像的偏振方向?yàn)榫€性偏振，因此當(dāng)觀察者的頭部稍微偏移時(shí)，也會(huì)影響觀察者所 看到的立體影像的顯示品質(zhì)。再者，如圖1所示的立體顯示裝置容易產(chǎn)生影像的色彩偏移 問題。另外，美國專利第US Patent No. 5，564，810號(hào)中提出一種立體顯示裝置，其利用 切換器高速地切換左右眼畫面，而讓觀察者的左右眼在配戴偏光眼鏡時(shí)可以分別看到左右 眼畫面，屬于一種時(shí)間分工方式(time-multiplexed)。并且，在此立體顯示裝置中，液晶顯示面板與偏光眼鏡之間設(shè)置四分之一波片，使得影像的偏振方向由線偏振轉(zhuǎn)變?yōu)閳A偏振。 雖然，美國專利第US Patent No. 5，564，810號(hào)中所提出的立體顯示裝置可以維持液晶顯示 面板原有的解析度，但是在此架構(gòu)中，還是存在四分之一波片會(huì)影響輸出影像的色偏現(xiàn)象， 而使得立體顯示裝置的色彩偏移。美國專利第US Patent No. 6，222，672號(hào)中提出另一種立體顯示裝置，其與前述圖 1的立體顯示裝置類似，在液晶顯示面板的奇數(shù)行(或列)與偶數(shù)行(或列)分別輸出左右 眼影像，并利用光學(xué)膜片的組合而使得觀察者可以在配戴偏光眼鏡時(shí)觀察到立體影像。然 而，在此架構(gòu)中，同樣面臨立體影像的解析度減半的問題。并且，在此立體顯示裝置中，圖案 化半波片的制作要求較高的精準(zhǔn)度，因此在立體顯示裝置朝向大型化的發(fā)展上，面臨制作 精準(zhǔn)度上的考驗(yàn)。因此，如何使立體顯示裝置在不產(chǎn)生色差現(xiàn)象的情況下維持原有解析度，并且使 得立體顯示裝置可以實(shí)現(xiàn)大尺寸化，將是立體顯示裝置發(fā)展的一項(xiàng)重點(diǎn)。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種立體顯示裝置，其可維持立體影像的解析度，并避免色彩偏移的 現(xiàn)象。本發(fā)明提出一種立體顯示裝置，此立體顯示裝置包括偏光眼鏡、顯示面板、第三四 分之一波片以及圖案化半波片。其中，偏光眼鏡具有兩偏振特性不同的第一圓偏振鏡片以 及第二圓偏振鏡片，第一圓偏振鏡片包括第一四分之一波片以及第一半波片，第二圓偏振 鏡片具有第二四分之一波片。顯示面板具有多個(gè)呈陣列排列的像素，且顯示面板適于顯示 線偏振影像。第三四分之一波片配置于顯示面板與偏光眼鏡之間，且線偏振影像的偏振方 向與第三四分之一波片的光軸之間的夾角實(shí)質(zhì)上為45度。此外，圖案化半波片配置于顯示 面板與偏光眼鏡之間，而第三四分之一波片位于顯示面板以及圖案化半波片之間。值得一 提的是，第一四分之一波片的光軸與第三四分之一波片的光軸之間的夾角實(shí)質(zhì)上為90度， 第一半波片的光軸與圖案化半波片的光軸之間的夾角實(shí)質(zhì)上為90度，且第二四分之一波 片的光軸與第三四分之一波片的光軸之間的夾角實(shí)質(zhì)上介于55度至125度之間。基于上述，本發(fā)明的立體顯示裝置中利用圖案化半波片在不同區(qū)域提供不同的相 位延遲，使立體顯示裝置產(chǎn)生不同偏振方向的左右眼畫面，并且利用四分之一波片可將線 偏振影像轉(zhuǎn)換為圓偏振影像，搭配具有適當(dāng)光軸角度的四分之一波片以及半波片的組合， 可以補(bǔ)償顯示面板輸出影像經(jīng)由光學(xué)膜片后的色差。因此，本發(fā)明的立體顯示裝置可以讓 觀察者透過具有偏振特性不同的圓偏振鏡片的偏光眼鏡觀看到立體影像，且可以通過偏光 眼鏡中適當(dāng)設(shè)計(jì)偏振角度的圓偏振鏡片來補(bǔ)償影像色差，改善色偏問題，并易于制造大尺 寸的立體顯示裝置。為讓本發(fā)明的能更明顯易懂，下文特舉優(yōu)選實(shí)施例，并配合附圖，作詳細(xì)說明如 下。
圖1為搭配偏光眼鏡使用的立體顯示裝置的顯示機(jī)制示意圖。圖2A為本發(fā)明立體顯示裝置第一實(shí)施例的示意圖。
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圖2B繪示一種圖案化半波片在激光加工時(shí)的一種加工示意圖。圖3與圖4繪示本發(fā)明立體顯示裝置中顯示面板所顯示的影像分別經(jīng)由圖案化半 波片不同區(qū)域傳遞的顯示狀態(tài)示意圖。圖5為本發(fā)明立體顯示裝置第二實(shí)施例的示意圖。附圖標(biāo)記說明100、200、300 立體顯示裝置110、202:偏光眼鏡120、210:顯示面板130 偏振片202A 第一圓偏振鏡片202B 第二圓偏振鏡片212 面板偏振片220 第三四分之一波片230:圖案化半波片230A A /2位相差區(qū)域230B 無位相差區(qū)域232 拉伸軸250:第一四分之一波片240 第一半波片270 鏡片偏振片260 第二四分之一波片270,370 鏡片偏振片320 第三四分之一波片A1、A7:吸收軸A2、A3、A4、A5、A6 光軸A8、A9:透射軸H:水平方向II、12、I3A、I3B、14、15、16、17 影像L 左眼畫面P 像素P1、P2:偏振方向S:掃描方向R 右眼畫面6 3 圖案化半波片的光軸與水平方向之間的夾角6 6 第二四分之一波片的光軸與水平方向之間的夾角
具體實(shí)施例方式第一實(shí)施例圖2A為本發(fā)明立體顯示裝置第一實(shí)施例的示意圖。請(qǐng)參照?qǐng)D2A，立體顯示裝置200適于讓觀察者在配戴偏光眼鏡202時(shí)觀看，其中偏光眼鏡202具有偏振特性不同的第 一圓偏振鏡片202A以及第二圓偏振鏡片202B，而第一圓偏振鏡片202A以及第二圓偏振鏡 片202B的組成構(gòu)件如圖2A所示。第一圓偏振鏡片202A可視為第一四分之一波片250、第 一半波片240以及鏡片偏振片270 (glass polarizer)的組合，而第二圓偏振鏡片202B可 視為第二四分之一波片260以及鏡片偏振片270的組合。此外，立體顯示裝置200包括顯 示面板210、第三四分之一波片220以及圖案化半波片230。在本實(shí)施例中，圖案化半波片 230配置于顯示面板210與偏光眼鏡202之間，且第三四分之一波片220位于顯示面板210 以及圖案化半波片230之間。此外，顯示面板210具有面板偏振片212 (panel polarizer), 用以偏振化顯示面板210所輸出的影像，其中顯示面板210可列舉為液晶顯示面板、有機(jī)電 激發(fā)光顯示面板、等離子體顯示面板或電濕潤顯示面板，本發(fā)明并不以此為限。請(qǐng)繼續(xù)參照?qǐng)D2A，顯示面板210具有多個(gè)呈陣列排列的像素P，以及位于像素P與 偏光眼鏡202之間的面板偏振片212，其中面板偏振片212具有吸收軸A1，以使得顯示面板 210所顯示的影像在經(jīng)過面板偏振片212后輸出偏振方向垂直A1的線偏振影像II。接著， 線偏振影像II經(jīng)由第三四分之一波片220后轉(zhuǎn)為圓偏振影像12。具體來說，以立體顯示器 的水平方向H為基準(zhǔn)，本實(shí)施例中的第三四分之一波片220的光軸A2例如與水平方向H垂 直，面板偏振片212的吸收軸A1與第三四分之一波片220的光軸A2之間具有實(shí)質(zhì)上為45 度的夾角，換言之，線偏振影像II的偏振方向與第三四分之一波片220的光軸A2之間或者 是線偏振影像11的偏振方向與水平方向H之間呈現(xiàn)實(shí)質(zhì)上為45度的夾角，如此一來，如圖 2A所示，線偏振影像II經(jīng)由第三四分之一波片220后轉(zhuǎn)為右旋偏振影像12。此外，圖案化半波片230具有兩相位延遲量不同的區(qū)域，其中區(qū)域的相位延遲量 實(shí)質(zhì)上為入/2(入為波長)，例如圖中的X/2位相差區(qū)域230A，而另一區(qū)域的相位延遲量 實(shí)質(zhì)上為零，例如圖中的無位相差區(qū)域230B。詳言之，光線通過圖案化半波片230后的光學(xué) 性質(zhì)與拉伸軸232具有依存特性，因而定義該\ /2位相差區(qū)域230A中拉伸軸的方向?yàn)閳D 案化半波片的光軸A3方向。另一方面，由于無位相差區(qū)域230B中的材料分子為任意方向 排列，因而光線通過無位相差區(qū)域230B后并不會(huì)影響光線的偏振特性，是以無位相差區(qū)域 230B所提供的相位延遲量實(shí)質(zhì)上趨近于零。由于圖案化半波片230的加熱工藝(如激光) 加工上因素，圖案化半波片230的光軸A3 (入/2位相差區(qū)域230A中)與水平方向H之間的 夾角0 3滿足下列關(guān)系式，45°彡0 3 ^ 135°。值得一提的是，圖案化半波片中相位延遲量不同的區(qū)域例如是以相互交錯(cuò)排列的 態(tài)樣而設(shè)計(jì)，并且各區(qū)域?qū)?yīng)于顯示面板210上的像素P來設(shè)置。舉例而言，圖案化半波片 230包括多個(gè)條狀圖案，且條狀圖案分別對(duì)應(yīng)偶數(shù)列像素P，或者是分別對(duì)應(yīng)奇數(shù)列像素P。 當(dāng)然，多個(gè)條狀圖案也可以是分別對(duì)應(yīng)偶數(shù)行像素P或奇數(shù)行像素P，本發(fā)明并不限定圖案 化半波片230上的圖案型態(tài)。由于圖案化半波片230上具有相位延遲量不同的區(qū)域，使得 顯示面板210所顯示的影像通過\ /2位相差區(qū)域230A以及無位相差區(qū)域230B之后可以 分離出相位延遲量實(shí)質(zhì)上為入/2的影像I3A以及相位延遲量實(shí)質(zhì)上趨近于零的影像I3B。更詳細(xì)而言，圖2B繪示一種圖案化半波片在加熱工藝(如激光)時(shí)的一種加工示 意圖。請(qǐng)參照?qǐng)D2B，圖案化半波片230的制作方式例如是先提供均勻半波片(未繪示)，此 半波片(未繪示)通常由位相差膜所組成，而位相差膜的光學(xué)性質(zhì)可以通過改變位相差膜 中分子的排列方式而調(diào)整。舉例而言，位相差膜中整體的分子皆沿著同一方向拉伸排列，使得半波片(未繪示)全面性地具有拉伸軸232。之后，經(jīng)由激光進(jìn)行圖案化工藝，在此半 波片的局部區(qū)域上進(jìn)行照射，使得被激光照射的區(qū)域的材料分子因吸收能量而重新任意排 列。值得注意的是，上述激光的掃描方向S與拉伸軸232的方向之間的夾角實(shí)質(zhì)上介于45 度至135度之間。一般而言，通過上述手段雖然可以使得圖案化半波片230的無位相差區(qū) 域230B呈現(xiàn)相位延遲量較趨近于零，但實(shí)際上圖案化半波片230仍可能因工藝因素而使得 圖案化半波片230的無位相差區(qū)域230B殘留些微的相位延遲量，這些些微的相位延遲量容 易使得立體影像產(chǎn)生色偏現(xiàn)象。值得注意的是，本發(fā)明立體顯示裝置200中的偏光眼鏡202的組成構(gòu)件具有適合 的光軸角度，適當(dāng)組合后可以有效補(bǔ)償影像在穿透前述第三四分之一波片220以及圖案化 半波片230時(shí)所產(chǎn)生的色彩偏移，消除色差。詳言之，如圖2A所示，構(gòu)成第一圓偏振鏡片 202A以及第二圓偏振鏡片202B的鏡片偏振片270的吸收軸A7垂直于面板偏振片212的吸 收軸A1。特別的是，在構(gòu)成第一圓偏振鏡片202A的組件中，第一半波片240的光軸A4與圖 案化半波片230的光軸A3之間的夾角實(shí)質(zhì)上為90度，而第一四分之一波片250的光軸A5 與第三四分之一波片220的光軸A2之間的夾角實(shí)質(zhì)上為90度，因此觀察者通過第一圓偏 振鏡片202A中的第一半波片240以及第一四分之一波片250可以補(bǔ)償影像的色彩偏移，有 效消除色差。此外，請(qǐng)繼續(xù)參照?qǐng)D2A，在構(gòu)成第二圓偏振鏡片202B的組件中，第二四分之一波 片260的光軸A6與第三四分之一波片220的光軸A2之間的夾角實(shí)質(zhì)上介于55度至125 度之間，利用適當(dāng)控制上述第二四分之一波片260的光軸A6與第三四分之一波片220的光 軸A2之間的夾角，可以消除影像通過圖案化半波片230的無位相差區(qū)域230B時(shí)的些微相 位延遲，因而本發(fā)明允許少部分因工藝因素或其他因素而使得無位相差區(qū)域230B具有些 微相位延遲量的情形，并且通過調(diào)整第二四分之一波片260的光軸方向即能達(dá)到補(bǔ)償影像 的色彩偏移，進(jìn)而消除色差。為了更充分披露本發(fā)明的內(nèi)容，以下將說明本發(fā)明立體顯示裝置200的一種顯示 機(jī)制。圖3與圖4為繪示本發(fā)明立體顯示裝置中，顯示面板所顯示的影像分別經(jīng)由圖案化 半波片不同區(qū)域傳遞的顯示狀態(tài)示意圖，其中圖3為影像經(jīng)由\ /2位相差區(qū)域230A的顯 示狀態(tài)，而圖4為影像經(jīng)由無位相差區(qū)域230B的顯示狀態(tài)。請(qǐng)先參照?qǐng)D3上方，其繪示影像經(jīng)由半波片的入/2位相差區(qū)域230A以及第一圓 偏振鏡片202A而傳遞的影像偏振狀態(tài)示意圖。如圖3上列所示，第三四分之一波片220所 提供的X/4相位延遲可以使偏振方向?yàn)榇怪庇贏1的線偏振影像II在進(jìn)入圖案化半波片 230前轉(zhuǎn)成圓偏振影像12，如圖中所繪示的右旋偏振影像。接著，圓偏振影像12進(jìn)入圖案 化半波片230的X/2位相差區(qū)域230A，而圖案化半波片230在X/2位相差區(qū)域230A中所 提供的、/2相位延遲，可以使圓偏振影像12轉(zhuǎn)成旋光性方向相反的圓偏振影像I3A，再進(jìn) 入觀察者所配戴偏光眼鏡202的第一圓偏振鏡片202A，如圖中所繪示右旋偏振影像12經(jīng)由 圖案化半波片230的入/2位相差區(qū)域230A后轉(zhuǎn)為左旋偏振影像I3A。請(qǐng)繼續(xù)參照?qǐng)D3上方，第一半波片240所提供的\ /2相位延遲可以使圓偏振影像 I3A轉(zhuǎn)成旋光性方向相反的圓偏振影像14而進(jìn)入第一四分之一波片250，換言之，左旋偏振 影像I3A經(jīng)由第一半波片240之后再度轉(zhuǎn)成右旋偏振影像14。接著，右旋偏振影像14通 過第一四分之一波片250所提供的\ /4相位延遲可以在進(jìn)入鏡片偏振片270前轉(zhuǎn)成線偏振影像15，如圖3所示，由于進(jìn)入鏡片偏振片270前的線偏振影像15的偏振方向與鏡片偏 振片270的吸收軸A7平行，因此，線偏振影像15無法穿過鏡片偏振片270而被觀察者觀察 到，換言之，在此狀態(tài)中，觀察者透過第一圓偏振鏡片202A無法觀察到影像。接著，請(qǐng)參照?qǐng)D3下方，其繪示同一時(shí)間觀察者透過第二圓偏振鏡片202B觀察到 同一像素P所呈現(xiàn)的影像狀態(tài)，而該影像的傳遞路徑同樣經(jīng)過圖案化半波片230的\ /2位 相差區(qū)域230A。如圖3下列所示，影像在進(jìn)入第二圓偏振鏡片202B前的偏振狀態(tài)與圖3 上列類似，偏振方向原為垂直于A1的線偏振影像II通過第三四分之一波片220以及圖案 化半波片230之后轉(zhuǎn)為如圖中所繪示左旋偏振影像I3A。之后，左旋偏振影像I3A在經(jīng)由 第二四分之一波片260所提供的\ /4相位延遲后，可以轉(zhuǎn)為偏振方向垂直鏡片偏振片270 的吸收軸A7的線偏振影像16，因而使得觀察者透過第二圓偏振鏡片202B可以觀察到影像 17。如此一來，在如圖3的運(yùn)作機(jī)制中，被觀察者觀察的單眼畫面可以通過前述光學(xué)膜片構(gòu) 件的組合而被分離出來。接著，請(qǐng)參照?qǐng)D4上方，其繪示影像經(jīng)由半波片的無位相差區(qū)域230B以及第一圓 偏振鏡片202A而傳遞的影像偏振狀態(tài)示意圖。如圖4上列所示，第三四分之一波片220所 提供的X/4相位延遲可以使偏振方向?yàn)榇怪庇贏1的線偏振影像II在進(jìn)入圖案化半波片 230前轉(zhuǎn)成圓偏振影像12，如圖中所繪示的右旋偏振影像。接著，圓偏振影像12通過圖案化 半波片230的無位相差區(qū)域230B而保持原有的偏振特性，之后，第一半波片240所提供的 入/2相位延遲可以使圓偏振影像I3B轉(zhuǎn)成旋光性方向相反的圓偏振影像14再進(jìn)入第一四 分之一波片250，換言之，右旋偏振影像I3B經(jīng)由第一半波片240之后而轉(zhuǎn)成左旋偏振影像 14。接著，第一四分之一波片250所提供的\ /4相位延遲使得左旋偏振影像14在進(jìn)入鏡 片偏振片270前轉(zhuǎn)為偏振方向垂直鏡片偏振片270的吸收軸A7的線偏振影像15，因而使得 觀察者透過第一圓偏振鏡片202A而觀察到影像17。之后，請(qǐng)參照?qǐng)D4下方，其繪示同一時(shí)間觀察者透過第二圓偏振鏡片202B觀察到 同一像素P所呈現(xiàn)的影像狀態(tài)，而該影像的傳遞路徑同樣經(jīng)過圖案化半波片230的無位相 差區(qū)域230B。如圖4下列所示，影像在進(jìn)入第二圓偏振鏡片202B前的偏振狀態(tài)與圖4上列 類似，偏振方向原為垂直于A1的線偏振影像II通過第三四分之一波片220以及圖案化半 波片230的無位相差區(qū)域230B之后轉(zhuǎn)為如圖中所繪示右旋偏振影像I3B。之后，右旋偏振 影像I3B在經(jīng)由第二四分之一波片260所提供的\ /4相位延遲后轉(zhuǎn)為線偏振影像16，如圖 4所示，由于進(jìn)入鏡片偏振片270前的線偏振影像16的偏振方向與鏡片偏振片270的吸收 軸A7平行，因此，在此狀態(tài)中，觀察者透過第二圓偏振鏡片202B無法觀察到影像。同理，在 如圖4的運(yùn)作機(jī)制中，被觀察者觀察的另一單眼畫面亦可以通過前述光學(xué)膜片構(gòu)件的組合 而被分離出來。由此，本實(shí)施例的立體顯示裝置200經(jīng)由重復(fù)前述圖3與圖4的顯示步驟，而讓觀 察者透過偏光眼鏡202可以看到經(jīng)由圖案化半波片230的\ /2位相差區(qū)域230A以及無位 相差區(qū)域230B所疊加的立體影像。值得注意的是，本實(shí)施例除了可以有效消除色差之外， 相較于已知的偏振方向呈線性的線偏振影像而言，本實(shí)施例中偏振方向?yàn)閳A偏振的圓偏振 影像在各個(gè)極化方向上的分量大致相同，因此配戴偏光眼鏡202的觀察者在不同的視角觀 看立體顯示裝置200時(shí)，可以觀看到較為均勻的立體影像，因此本實(shí)施例的四分之一波片 的配置有助于增加立體顯示裝置200的視角。此外，偏光眼鏡202經(jīng)由適當(dāng)配置第一半波片240、第一四分之一波片250以及第二四分之一波片260的光軸角度，可以補(bǔ)償影像進(jìn)入 偏光眼鏡202前的色彩偏移，并且矯正影像進(jìn)入觀察者眼睛前的色差，提升顯示面板210所 呈現(xiàn)影像的顯示品質(zhì)。值得一提的是，在本實(shí)施例中，第一半波片240位于第一四分之一波片250以及 顯示面板210之間，當(dāng)然第一四分之一波片250與第一半波片240的位置也可以互換，而 使得第一半波片240位于第一四分之一波片250以及顯示面板210之間，本發(fā)明并不限 定第一四分之一波片250與第一半波片240的相對(duì)設(shè)置位置。此外，實(shí)務(wù)上第二四分之 一波片260的光軸A6與水平方向H之間的夾角0 6例如是依照下列關(guān)系式所設(shè)計(jì)的， 0°彡96彡士35°。舉例而言，以水平方向H為基準(zhǔn)，9 6例如為士 25°。這里要說明的是，設(shè)計(jì)者可因應(yīng)產(chǎn)品需求來設(shè)計(jì)圖案化半波片230上的圖案與顯 示面板210上像素P的相對(duì)應(yīng)關(guān)系，或者是搭配適當(dāng)?shù)臅r(shí)序控制來調(diào)整左右眼畫面的更新 頻率，使得觀察者所觀察到的立體影像維持原有的解析度并且使得立體影像有優(yōu)選的光學(xué) 效果，本發(fā)明并不限定圖案化半波片230的圖案形狀、大小與排列方式以及時(shí)序控制。第二實(shí)施例圖5為本發(fā)明立體顯示裝置第二實(shí)施例的示意圖。請(qǐng)參照?qǐng)D5，立體顯示裝置300 與第一實(shí)施例所述立體顯示裝置200類似，惟立體顯示裝置300中的顯示面板210輸出的 線偏振影像的偏振方向?qū)嵸|(zhì)上為垂直立體顯示裝置300的水平方向H。值得注意的是，在 本實(shí)施例中，第三四分之一波片320的光軸A2與水平方向H之間的夾角0 2可為45度或 135度，在本實(shí)施例中，0 2例如是45度。圖案化半波片230的X/2位相差區(qū)域230A中的 光軸A3與水平方向H之間的夾角0 3例如是介于45度至135度之間的任一角度。此外， 鏡片偏振片370的透射軸A9的方向與面板偏振片212的透射軸A8實(shí)質(zhì)上垂直。此外，第一四分之一波片250、第一半波片240以及第二四分之一波片260同樣滿 足下列關(guān)系式第一半波片240的光軸A4實(shí)質(zhì)上垂直于圖案化半波片230的光軸A3，而第 一四分之一波片250的光軸A5實(shí)質(zhì)上垂直于第三四分之一波片320的光軸A2，且第二四分 之一波片260的光軸A6與第三四分之一波片320的光軸A2之間的夾角實(shí)質(zhì)上介于55度 至125度之間。換言之，第二四分之一波片260的光軸A6與水平方向H之間的夾角06實(shí) 質(zhì)上介于100度至170度之間。如此，本實(shí)施例的立體顯示裝置300同樣具有補(bǔ)償影像色 彩偏移的效果，由此提升顯示品質(zhì)。承上述，在立體顯示裝置300中，第三四分之一波片320位于圖案化半波片230與 顯示面板210之間。此外，顯示面板210輸出的線偏振影像的偏振方向A8也可以是實(shí)質(zhì)上 平行立體顯示裝置300的水平方向H，而立體顯示裝置300中各光學(xué)膜片的光軸角度可以依 據(jù)前述準(zhǔn)則來設(shè)計(jì)，以消除影像色偏的現(xiàn)象，本發(fā)明并不限定顯示面板210所輸出影像的 偏振方向綜上所述，本發(fā)明的立體顯示裝置具有以下所述的特點(diǎn)的全部或一部分1.本發(fā)明的立體顯示裝置中搭配適當(dāng)?shù)钠庋坨R，可以補(bǔ)償顯示面板輸出影像經(jīng) 由光學(xué)膜片后的色差，通過適當(dāng)?shù)卦O(shè)計(jì)偏光眼鏡中圓偏振鏡片的偏振角度，可以補(bǔ)償影像 色差，改善色偏問題。2.本發(fā)明的立體顯示裝置利用圖案化半波片在不同區(qū)域提供不同的相位延遲，使 立體顯示裝置產(chǎn)生不同偏振方向的左右眼畫面，并且利用四分之一波片可將線偏振影像轉(zhuǎn)換為圓偏振影像，且可以增加觀察者觀看立體顯示裝置的視角。3.本發(fā)明的立體顯示裝置利用偏光眼鏡中四分之一波片與半波片的適當(dāng)光軸角 度，而消除色差，因而本發(fā)明允許少部分因工藝因素或其他因素而使得無位相差區(qū)域具有 些微相位延遲量的情形，實(shí)現(xiàn)立體顯示裝置的大型化以及具有優(yōu)選的立體顯示品質(zhì)。雖然本發(fā)明已以優(yōu)選實(shí)施例披露如上，然其并非用以限定本發(fā)明，任何所屬技術(shù) 領(lǐng)域中的普通技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，當(dāng)可作些許的更動(dòng)與潤飾，因此 本發(fā)明的保護(hù)范圍當(dāng)視所附的權(quán)利要求所界定者為準(zhǔn)。
權(quán)利要求
一種立體顯示裝置，至少包括偏光眼鏡，具有兩偏振特性不同的第一圓偏振鏡片以及第二圓偏振鏡片，其中該第一圓偏振鏡片包括第一四分之一波片以及第一半波片，該第二圓偏振鏡片具有第二四分之一波片；顯示面板，具有多個(gè)呈陣列排列的像素，該顯示面板適于顯示線偏振影像；第三四分之一波片，配置于該顯示面板與該偏光眼鏡之間，該線偏振影像的偏振方向與該第三四分之一波片的光軸之間的夾角實(shí)質(zhì)上為45度；以及圖案化半波片，配置于該顯示面板與該偏光眼鏡之間，其中該第三四分之一波片位于該顯示面板以及該圖案化半波片之間，其中，該第一四分之一波片的光軸與該第三四分之一波片的光軸之間的夾角實(shí)質(zhì)上為90度，該第一半波片的光軸與該圖案化半波片的光軸之間的夾角實(shí)質(zhì)上為90度，且該第二四分之一波片的光軸與該第三四分之一波片的光軸之間的夾角實(shí)質(zhì)上介于55度至125度之間。
2.如權(quán)利要求1所述的立體顯示裝置，其中該立體顯示裝置具有水平方向，該線偏振影像的偏振方向與該水平方向之間實(shí)質(zhì)上夾 45度。
3.如權(quán)利要求1所述的立體顯示裝置，其中該立體顯示裝置具有水平方向，該線偏振 影像的偏振方向?qū)嵸|(zhì)上平行或垂直該水平方向。
4.如權(quán)利要求1所述的立體顯示裝置，其中該顯示面板具有面板偏振片，該面板偏振 片位于該多個(gè)像素與該偏光眼鏡之間，且該面板偏振片的透射軸與該第三四分之一波片的 光軸之間具有實(shí)質(zhì)上為45度的夾角。
5.如權(quán)利要求1所述的立體顯示裝置，其中該多個(gè)圓偏振鏡片分別具有鏡片偏振片， 該鏡片偏振片的透射軸實(shí)質(zhì)上垂直于該面板偏振片的透射軸。
6.如權(quán)利要求1所述的立體顯示裝置，其中該圖案化半波片具有兩相位延遲量不同的 區(qū)域，其中一區(qū)域的相位延遲量實(shí)質(zhì)上為、/2，而另一區(qū)域的相位延遲量實(shí)質(zhì)上為零，該多 個(gè)相位延遲量不同的區(qū)域相互交錯(cuò)排列，且入為波長。
7.如權(quán)利要求6所述的立體顯示裝置，其中該圖案化半波片是經(jīng)由加熱工藝所制得， 且具有相位延遲量實(shí)質(zhì)上為X/2的區(qū)域具有拉伸軸，該加熱工藝方向與該拉伸軸之間的 夾角介于45度至135度之間。
8.如權(quán)利要求6所述的立體顯示裝置，其中該圖案化半波片是經(jīng)由激光照射所制得。
9.如權(quán)利要求1所述的立體顯示裝置，其中該圖案化半波片包括多個(gè)條狀圖案，且各 該條狀圖案分別對(duì)應(yīng)偶數(shù)行像素或奇數(shù)行像素。
10.如權(quán)利要求1所述的立體顯示裝置，其中該圖案化半波片包括多個(gè)條狀圖案，且各 該條狀圖案分別對(duì)應(yīng)偶數(shù)列像素或奇數(shù)列像素。
11.如權(quán)利要求2所述的立體顯示裝置，其中該立體顯示裝置具有水平方向，且該第 二四分之一波片的光軸與該水平方向之間的夾角實(shí)質(zhì)上介于0度至正負(fù)35度之間。
12.如權(quán)利要求11所述的立體顯示裝置，其中該第二四分之一波片的光軸與該水平方 向之間的夾角實(shí)質(zhì)上為25度。
13.如權(quán)利要求3所述的立體顯示裝置，其中該立體顯示裝置具有水平方向，且該第二四分之一波片的光軸與該水平方向之間的夾角實(shí)質(zhì)上介于100度至170度之間。
14.如權(quán)利要求13所述的立體顯示裝置，其中該第二四分之一波片的光軸與該水平方 向之間的夾角實(shí)質(zhì)上為105度。
15.如權(quán)利要求1所述的立體顯示裝置，其中該第一半波片位于該第一四分之一波片 以及該顯示面板之間。
16.如權(quán)利要求1所述的立體顯示裝置，其中該第一四分之一波片位于該第一半波片 以及該顯示面板之間。
全文摘要
本發(fā)明的實(shí)施例公開了一種立體顯示裝置，其包括偏光眼鏡、適于顯示線偏振影像的顯示面板、第三四分之一波片與圖案化半波片。偏光眼鏡具有偏振特性不同的第一、第二圓偏振鏡片，第一圓偏振鏡片包括第一四分之一波片與第一半波片，第二圓偏振鏡片具有第二四分之一波片。線偏振影像的偏振方向與第三四分之一波片的光軸夾45度。第一四分之一波片的光軸與第三四分之一波片的光軸夾90度，第一半波片的光軸與圖案化半波片的光軸夾90度，且第二四分之一波片的光軸與第三四分之一波片的光軸之間的夾角介于55～125度之間。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，可維持立體影像的解析度，并避免色彩偏移的現(xiàn)象。
文檔編號(hào)G02B5/30GK101872073SQ20091013688
公開日2010年10月27日 申請(qǐng)日期2009年4月24日 優(yōu)先權(quán)日2009年4月24日
發(fā)明者徐維良, 蔡朝旭, 鄭淑娟 申請(qǐng)人:財(cái)團(tuán)法人工業(yè)技術(shù)研究院