圖案化延遲器型立體圖像顯示設備的制作方法
【專利摘要】一種圖案化延遲器型立體圖像顯示設備，包括：陣列基板，用于限定有源區(qū)域和在有源區(qū)域周圍的非有源區(qū)域；在有源區(qū)域和非有源區(qū)域上的柵極線；在非有源區(qū)域上的柵極焊盤；虛擬線，用于通過與柵極線交叉而在非有源區(qū)域上限定虛擬像素；濾色器基板，與陣列基板相對地布置，在濾色器基板和像素基板之間具有液晶層，濾色器基板具有濾色器和在與虛擬像素相對應的區(qū)域中的虛擬濾色器；在濾色器基板的遠離陣列基板的一側上的黑條，所述黑條沿著有源區(qū)域的邊緣布置在與非有源區(qū)域相對應的區(qū)域中；以及在黑條上形成的圖案化延遲膜。
【專利說明】圖案化延遲器型立體圖像顯示設備
[0001]本申請要求于2012年7月4日在韓國提交的韓國專利申請N0.10-2012-0072935的優(yōu)先權益，在此通過引用加以結合。
【技術領域】
[0002]本發(fā)明涉及一種立體圖像顯示設備，尤其涉及一種圖案化延遲器型立體圖像顯示設備。
【背景技術】
[0003]近來，由于各種視頻內容的發(fā)展，已經引入了用戶可以選擇顯示類型(二維或三維)進行顯示的立體圖像顯示設備。可以使用立體技術或自動立體技術來實現(xiàn)三維顯示。
[0004]立體技術使用由于兩眼之間的間距所產生的雙目視差。此類型可以被劃分為眼鏡型和無眼鏡型。在眼鏡型當中，存在一種在顯示面板上布置有圖案化延遲器的立體圖像顯示設備。此類設備使用在顯示面板上的圖案化延遲器的偏振特性以及在眼鏡上的那些偏振特性來實現(xiàn)三維顯示。它們的優(yōu)點在于在兩眼之間具有很小的串擾并且與其它類型相比較具有聞売度的良好顯不質量。
[0005]此時，用于顯示二維和三維圖像的顯示面板可以是諸如液晶顯示(IXD)設備、場致發(fā)射顯示(FED)設備、等離子體顯示面板(PDP)、電泳顯示器(EPD)或包括無機電致發(fā)光設備和有機發(fā)光顯示(OLED)設備的電致發(fā)光設備(EL)之類的各種平板顯示設備之一。
[0006]作為一個例子，將解釋IXD設備的顯示面板。圖1是依照相關技術的圖案化延遲器型立體圖像顯示設備的示意圖。
[0007]如圖1所示，顯示設備I具有用于顯示二維圖像或三維圖像的顯示面板20和附接到顯示面板20的圖案化延遲器17。顯示面板包括陣列基板10、具有濾色器13和黑色矩陣14的濾色器基板12、以及在陣列基板10和濾色器基板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的第一和第二偏振板16a和16b。圖案化延遲器17附接到第一偏振板16a，并且具有用于選擇性地僅透射第一偏振光的第一延遲器和用于選擇性地僅透射第二偏振光的第二延遲器。逐行地依次形成第一和第二延遲器。此時，可以在圖案化延遲器17上形成保護膜18。
[0008]上述顯示設備I在顯示面板上交替地顯示右眼圖像和左眼圖像，并且通過圖案化延遲器17切換偏振眼鏡的偏振特性。觀看者組合分別透射到左眼和右眼的左眼圖像和右眼圖像并且實現(xiàn)三維立體圖像。
[0009]當實現(xiàn)三維立體圖像時，依照觀看位置可能出現(xiàn)三維(3D)串擾。S卩，當用戶在向上和向下方向上觀看顯示面板時，左眼圖像可能不僅通過第一延遲器而且還通過第二延遲器并且與右眼圖像混合。類似地，右眼圖像可能與左眼圖像混合。
[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周圍泄漏。為了解決該問題，在顯示面板的非有源區(qū)域上形成附加的黑色矩陣。為了實現(xiàn)此目的，有必要使黑色矩陣滿足絕緣特性，或者介電常數(shù)應當在3.0以下。然而，黑色矩陣的顏料通常是炭黑，其沒有足夠的絕緣特性。從而，盡管可以減少光反射，不過無法阻止光的通過。

【發(fā)明內容】

[0011]據(jù)此，本發(fā)明旨在提供一種立體圖像顯示設備，其大體上消除了由于相關技術的限制和缺點所導致的一個或多個問題。
[0012]本發(fā)明的一個目的是提供一種可以改進視角并且減少串擾現(xiàn)象的立體圖像顯示設備。
[0013]本發(fā)明的另一目的是提供一種可以使用均勻透明的柱狀間隔件來解決漏光問題的立體圖像顯示設備。
[0014]本發(fā)明的附加特點和優(yōu)點將在以下描述中得以闡明，并且根據(jù)所述描述而在一定程度上更加清楚，或者可以通過實施本發(fā)明來獲悉。將借助在所描寫的說明書及權利要求書以及附圖中具體指出的結構來實現(xiàn)和獲得本發(fā)明的目的及其它優(yōu)點。
[0015]為了實現(xiàn)這些及其它優(yōu)點，依照本發(fā)明的用途，如這里所體現(xiàn)和廣義描述的，一種立體圖像顯示設備包括:陣列基板，用于限定有源區(qū)域和在所述有源區(qū)域周圍的非有源區(qū)域；在所述有源區(qū)域和所述非有源區(qū)域上的柵極線；在所述非有源區(qū)域上的柵極焊盤；虛擬線，用于通過與所述柵極線交叉而在所述非有源區(qū)域上限定虛擬像素；濾色器基板，與所述陣列基板相對地布置，在所述濾色器基板與所述陣列基板之間具有液晶層，所述濾色器基板具有濾色器和在與所述虛擬像素相對應的區(qū)域中的虛擬濾色器；在所述濾色器基板的遠離所述陣列基板的一側上的黑條，所述黑條沿著所述有源區(qū)域的邊緣布置在與所述非有源區(qū)域相對應的區(qū)域中；和在所述黑條上形成的圖案化延遲膜。
[0016]依照另一方面，一種立體圖像顯示設備包括:陣列基板，用于限定具有多個單位像素的有源區(qū)域和在所述有源區(qū)域周圍的非有源區(qū)域；在所述基板的非有源區(qū)域上的多條虛擬公共線和柵極焊盤；在所述虛擬公共線和所述柵極焊盤上的柵極絕緣層；在所述柵極絕緣層上并且在對應于所述虛擬公共線的部分形成的虛擬線；濾色器基板，與所述陣列基板相對地布置，在所述濾色器基板與所述陣列基板之間具有液晶層，所述濾色器基板具有濾色器和在與所述虛擬像素相對應的區(qū)域中的虛擬濾色器；在所述濾色器基板的遠離所述陣列基板的一側上的黑條，所述黑條沿著所述有源區(qū)域的邊緣布置在與所述非有源區(qū)域相對應的區(qū)域中；和在所述黑條上形成的圖案化延遲膜。
[0017]應當理解，以上的大致說明和以下的詳細描述都是示例性和解釋性的，并且旨在對所要求保護的本發(fā)明提供進一步解釋。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0018]附圖示出了本發(fā)明的實施方式并且與說明書一起用來解釋本發(fā)明的原理，所述附圖用來提供對本發(fā)明的進一步理解并且并入并構成本申請的一部分。在附圖中:
[0019]圖1是依照相關技術的圖案化延遲器型立體圖像顯示設備的示意圖；
[0020]圖2是示出依照第一實施方式的一個例子的圖案化延遲器立體圖像顯示設備的視圖；
[0021]圖3是依照第一實施方式的立體圖像顯示設備的剖面圖；[0022]圖4是依照第二實施方式的一個例子的陣列基板的平面圖；以及
[0023]圖5是用于示出圖案化延遲器立體圖像顯示設備的沿圖4的線V-V所取的剖面圖。
【具體實施方式】
[0024]現(xiàn)在詳細地參考優(yōu)選實施方式，在附圖中示出了優(yōu)選實施方式的一些例子。
[0025]圖2是示出依照第一實施方式的一個例子的圖案化延遲器立體圖像顯示設備的視圖。如圖2所示，立體圖像顯示設備包括顯示面板DP、偏振板170、圖案化延遲器180和一對偏振眼鏡195。如果液晶顯示面板用于顯示面板DP，那么立體圖像顯示設備還包括在顯示面板DP下方的背光單元以及在顯示面板DP和背光單元之間的偏振板(未示出)。
[0026]圖案化延遲器180和偏振眼鏡分離右眼圖像和左眼圖像，并且使顯示面板顯示的左眼和右眼圖像能夠彼此具有不同的相位。
[0027]盡管在附圖中并未示出，不過顯示面板DP具有兩個基板以及在它們之間的液晶層。在第一基板上，形成薄膜晶體管陣列和濾色器。在與第一基板相對的第二基板上，附接有偏振板170。另一偏振板(未示出)附接到第一基板上。顯示面板DP依照逐行的方式依次顯示右眼圖像和左眼圖像。
[0028]偏振板170是分析器，其附接到顯示面板DP的第二基板上并且透射從顯示面板DP的液晶層射出的光的指定線性偏振光。
[0029]圖案化延遲器180具有依照逐行的方式依次布置的第一和第二延遲器。優(yōu)選地第一和第二延遲器具有彼此不同的偏振狀態(tài)。每個延遲器優(yōu)選地相對于偏振板170的透射軸具有+45°和-45°的光軸。從而，第一延遲器的光軸和第二延遲器的光軸彼此垂直地交叉。
[0030]每個延遲器可以使用雙折射介質而具有λ/4 (四分之一波長)的相位差。即，第一延遲器布置在顯示面板DP上以便與用于顯示左眼圖像的行(line)相對并且把左眼圖像的光轉換為第一偏振光(圓偏振光或線性偏振光)。第二延遲器布置在顯不面板DP上以便與用于顯示右眼圖像的行相對并且把右眼圖像的光轉換為第二偏振光(圓偏振光或線性偏振光)。
[0031]作為一個例子，第一延遲器用作用于透射左圓偏振光的偏振濾波器并且第二延遲器用作用于透射右圓偏振光的偏振濾波器。
[0032]附接到偏振眼鏡195的左鏡片的偏振膜只透射第一偏振光。附接到偏振眼鏡195的右鏡片的偏振膜只透射第二偏振光。即，佩戴一副偏振眼鏡195的用戶通過左眼只看見左眼圖像并且通過右眼只看見右眼圖像。因此，用戶把顯示面板DP上的圖像識別為立體圖像。
[0033]以下，將解釋依照第一實施方式的立體圖像顯示設備的第一基板。將詳細描述具有虛擬像素(du_y pixel)和焊盤的陣列基板以及具有這種陣列基板的立體圖像顯示設備。
[0034]圖3是依照第一實施方式的立體圖像顯示設備的剖面圖。
[0035]如圖3所示，公共電極117a和像素電極116a布置在陣列基板110上，并且液晶由通過公共電極117a和像素電極116a產生的水平電場驅動。在與陣列基板相對的濾色器基板120上，布置濾色器135和虛擬濾色器。陣列基板110具有基板SU，基板SU限定具有多個單位像素的有源區(qū)域和在有源區(qū)域之外(或在有源區(qū)域周圍)的非有源區(qū)域(non-activearea)ο在基板SU的非有源區(qū)域上，布置有虛擬公共線112b和柵極焊盤118。在虛擬公共線112b和柵極焊盤118上，形成柵極絕緣層GI，并且在柵極絕緣層GI上，在對應于虛擬公共線112b的區(qū)域中布置有虛擬線。
[0036]此外，還包括用于顯示2D或3D圖像的顯示面板DP以及附接的圖案化延遲膜185。顯示面板DP具有陣列基板110、濾色器基板120以及在它們之間的液晶層150。在濾色器基板120上，順序地布置后表面ITO 160、黑條165、偏振板170和圖案化延遲膜185。
[0037]例如，通過光刻膠和蝕刻工藝在基板SU上形成(圖4的)多條柵極線111。同時，在有源區(qū)域AA上形成柵極線(未示出)、多條公共電極線112a，并且在非有源區(qū)域NA上形成多條虛擬公共線112b和柵極焊盤118。
[0038]接下來，在具有(圖4的)柵極線111、公共線112a、虛擬公共線112b和柵極焊盤118的整個基板上，由諸如硅氮化物(SiNx)或硅氧化物(SiO2)之類的無機材料形成柵極絕緣層GI。
[0039]接下來，在基板SU的有源區(qū)域AA上形成多條數(shù)據(jù)線113。數(shù)據(jù)線113通過與(圖3的)柵極線111彼此交叉來限定像素區(qū)域。同時，在非有源區(qū)域NA上，形成虛擬線114和連接到虛擬線的漏光阻擋層115。虛擬線114通過與(圖4的)柵極線111彼此交叉來限定虛擬像素。
[0040]接下來，在具有數(shù)據(jù)線113和虛擬線114的整個基板SU上，由諸如苯并環(huán)丁烯(BCB)或壓克力之類的有機材料或諸如硅氮化物(SiNx)之類的無機材料形成保護層PAC。[0041 ] 接下來，在通過除去保護層PAC的確定部分而形成的接觸孔C上，形成柵極焊盤電極119以使其連接到柵極焊盤118。同時，在非有源區(qū)域上，形成多個虛擬像素電極116b和多個虛擬公共電極117b。
[0042]此外，在有源區(qū)域AA上，由保護層PAC上的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可以用作黑色矩陣，從而不必形成黑色矩陣。此時，不透明金屬層(未示出)可以進一步在其上包括低反射氧化層，這會降低來自面板外部的光的反射率。
[0043]在有源區(qū)域AA上，為每個單位像素形成薄膜晶體管(未示出)。薄膜晶體管借助來自柵極線111的柵極信號導通并且把來自數(shù)據(jù)線的數(shù)據(jù)信號113發(fā)送到像素電極116a。
[0044]陣列基板110和濾色器基板120依照彼此相對的形式附接。液晶層150布置在兩個基板之間，并且設置多個柱狀間隔件140以便保持在兩個基板之間形成的間隙。
[0045]接下來，在濾色器基板120上，形成濾色器135和涂覆層140，涂覆層140用于減小濾色器135的臺階差異并且保護濾色器135。濾色器135用來把來自液晶層150的光轉換為紅色、綠色和藍色光。每個濾色器135位于單位像素的邊界上并且用來辨別右眼圖像和左眼圖像。
[0046]此時，所描述的立體圖像顯示器具有在與有源區(qū)域AA的單位像素相對應的區(qū)域中布置的濾色器135和在與非有源區(qū)域NA的虛擬像素相對應的區(qū)域中布置的虛擬濾色器。即，順序地并且重復地布置紅色(R)、綠色(G)和藍色(B)濾色器，并且同時在非有源區(qū)域上把紅色和藍色虛擬濾色器130布置為雙層濾色器結構。虛擬濾色器可以為具有兩種不同顏色的濾色器的雙層濾色器。紅色和藍色虛擬濾色器的厚度分別為濾色器135的厚度的約1/2。因此，非有源區(qū)域NA的整個雙層虛擬濾色器130具有與有源區(qū)域AA的濾色器135相同的厚度。
[0047]為了確定液晶的預傾角，可以在液晶層150與陣列基板和濾色器基板110和120中的每一個之間進一步形成定向層(未示出)。作為選擇，涂覆層140可以用作定向層。此夕卜，在涂覆層上，形成柱狀間隔件145以便保持液晶的單元間隙。此時，柱狀間隔件145由沒有任何黑色顏料的透明有機絕緣材料形成。
[0048]接下來，在濾色器基板120上，順序地形成后表面ITO 160、黑條165、偏振板170和圖案化延遲膜185。偏振板170形成在黑條165上并且使來自顯示面板DP的光發(fā)生偏振。圖案化延遲膜185布置在偏振板170上并且包括保護膜190和在保護膜190上的圖案化延遲器180。
[0049]后表面ITO 160形成在整個濾色器基板120上并且釋放在濾色器基板120上出現(xiàn)的靜電。但是后表面ITO 160可以覆蓋黑條165，以用作保護黑條165的保護層。
[0050]黑條165位于濾色器基板120的遠離陣列基板110的一側上，并沿著有源區(qū)域的邊緣布置在與非有源區(qū)域相對應的區(qū)域中。例如，黑條165可以形成在濾色器基板120的外表面上并且后表面ITO 160可以覆蓋黑條165。此外，可以在偏振板170上形成粘合劑(未示出)，以附接到黑條165和后表面ITO 160上。
[0051]在顯示面板DP和圖案化延遲器180之間(具體地，與第一和第二延遲器的邊界區(qū)域相對應地或者在第一和第二延遲器的邊界區(qū)域上)形成黑條165。像素電極116a用作黑色矩陣，并且黑條165與像素電極116a相分離大約濾色器基板120的厚度。黑條165與像素電極116a重疊，這可以稱作雙黑條結構。通過另外形成黑條165，可以解決右眼圖像和左眼圖像的3D串擾，并且可以防止開口孔徑比和色度的降低。
[0052]此時，依照本發(fā)明，黑條165應當延伸到非有源區(qū)域NA。通過把黑條165延伸到位于有源區(qū)域AA的邊界外部的非有源區(qū)域NA，可以防止在顯示面板DP的外圍出現(xiàn)漏光。
[0053]此外，黑條165由不透明的導電材料(諸如鑰鈦合金(MoTi)或銅氮化物(CuNx))形成，這可以防止出現(xiàn)靜電。即便除去后表面ITO 160，黑條165也可以代替后表面ITO 160阻擋靜電。這些金屬具有良好的粘合特性和耐磨特性。
[0054]因此，依照第一實施方式，由于虛擬濾色器130被形成為具有雙層結構，所以可以解決在非有源區(qū)域NA上出現(xiàn)的漏光問題。由于與紅色、綠色和藍色濾色器135同時形成虛擬濾色器130，所以不需要附加工藝。
[0055]圖4是依照另一實施方式的一個例子的陣列基板的平面圖，圖5是示出具有陣列基板的立體圖像顯示設備的沿圖4的線V-V所取的剖面圖。
[0056]圖4、5的立體圖像顯示設備具有代替圖3的虛擬濾色器130的漏光阻擋層115?，F(xiàn)在將解釋漏光阻擋層115。上面結合第一實施方式解釋的其它元件與此實施方式中的相同。
[0057]如圖4所示，陣列基板110包括在有源區(qū)域上和在有源區(qū)域外部的非有源區(qū)域上形成的柵極線111、在非有源區(qū)域上形成的柵極焊盤118、用于通過與柵極線111彼此交叉來限定虛擬像素的虛擬線114、以及漏光阻擋層115，漏光阻擋層115連接到虛擬線114并且與非有源區(qū)域上的柵極線和柵極焊盤118重疊。漏光阻擋層115與柵極線111和柵極焊盤部分地重疊。
[0058]如圖5所示，在虛擬公共線112b之一和一部分柵極焊盤118上形成漏光阻擋層115。此時，為了避免與附近的接觸孔C短接，層115不應當與非有源區(qū)域NA上的柵極焊盤118完全重疊。
[0059]因此，通過在非有源區(qū)域上同時形成虛擬線114和漏光阻擋層115，可以防止光在柵極線之間泄漏。此外，由于同時形成虛擬線114和漏光阻擋層115，所以不需要附加工藝。
[0060]通過把黑條165延伸到對應于非有源區(qū)域NA的部分中，可以增加垂直或上下視角，并且可以減少串擾。此外，可以解決漏光問題。即，通過另外形成虛擬線114和漏光阻擋層115，可以防止由于設備側表面的漏光所導致的亮線誤差，因而改進顯示質量。
[0061]此外，由于不需要包含附加工藝來形成顯示面板的非有源區(qū)域NA，所以即使采用透明的柱狀間隔件也可以在不使制造工藝復雜化的情況下解決顯示面板的前表面或側表面的所有漏光問題。
[0062]對所屬領域技術人員來說清楚的是，在不脫離本發(fā)明的精神或范圍的情況下在用于制造本發(fā)明的圖案化延遲器的方法中可以作出各種修改和變化。從而，本發(fā)明旨在覆蓋落入所附權利要求書范圍及其等效范圍內的對本發(fā)明的所有修改和變化。
【權利要求】
1.一種立體圖像顯示設備，包括: 陣列基板，用于限定有源區(qū)域和在所述有源區(qū)域周圍的非有源區(qū)域； 在所述有源區(qū)域和所述非有源區(qū)域上的柵極線； 在所述非有源區(qū)域上的柵極焊盤； 虛擬線，用于通過與所述柵極線交叉而在所述非有源區(qū)域上限定虛擬像素； 濾色器基板，與所述陣列基板相對地布置，在所述濾色器基板與所述陣列基板之間具有液晶層，所述濾色器基板具有濾色器和在與所述虛擬像素相對應的區(qū)域中的虛擬濾色器； 在所述濾色器基板的遠離所述陣列基板的一側上的黑條，所述黑條沿著所述有源區(qū)域的邊緣布置在與所述非有源區(qū)域相對應的區(qū)域中；和在所述黑條上形成的圖案化延遲膜。
2.如權利要求1所述的立體圖像顯示設備，其中所述虛擬濾色器包括雙層濾色器，該雙層濾色器具有紅色和藍色濾色器。
3.如權利要求1所述的立體圖像顯示設備，其中所述虛擬濾色器包括雙層濾色器，該雙層濾色器具有兩種不同顏色的濾色器。
4.如權利要求1所述的立體圖像顯示設備，其中所述圖案化延遲膜包括具有彼此不同偏振狀態(tài)的第一和第二延遲器。
5.如權利要求1所述的立體圖像顯示設備，其中在所述第一和第二延遲器的邊界區(qū)域上形成所述黑條。
6.如權利要求1所述的立體圖像顯示設備，其中所述黑條包括不透明材料。
7.如權利要求1所述的立體圖像顯示設備，其中所述黑條包含鑰鈦合金(MoTi)或銅氮化物(CuNx ) ο
8.如權利要求1所述的立體圖像顯示設備，還包括在所述黑條和所述圖案化延遲膜之間的偏振板。
9.如權利要求1所述的立體圖像顯示設備，其中所述黑條延伸到對應于所述非有源區(qū)域的部分中。
10.一種立體圖像顯示設備，包括: 陣列基板，用于限定具有多個單位像素的有源區(qū)域和在所述有源區(qū)域周圍的非有源區(qū)域； 在所述基板的非有源區(qū)域上的多條虛擬公共線和柵極焊盤； 在所述虛擬公共線和所述柵極焊盤上的柵極絕緣層； 在所述柵極絕緣層上并且在對應于所述虛擬公共線的部分形成的虛擬線； 濾色器基板，與所述陣列基板相對地布置，在所述濾色器基板與所述陣列基板之間具有液晶層，所述濾色器基板具有濾色器和在與所述虛擬像素相對應的區(qū)域中的虛擬濾色器； 在所述濾色器基板的遠離所述陣列基板的一側上的黑條，所述黑條沿著所述有源區(qū)域的邊緣布置在與所述非有源區(qū)域相對應的區(qū)域中；和在所述黑條上形成的圖案化延遲膜。
11.如權利要求10所述的立體圖像顯示設備，其中所述虛擬濾色器線包括雙層濾色器，該雙層濾色器具有紅色和藍色濾色器。
12.如權利要求10所述的立體圖像顯示設備，其中所述虛擬濾色器包括雙層濾色器，該雙層濾色器具有兩種不同顏色的濾色器。
13.如權利要求10所述的立體圖像顯示設備，其中所述圖案化延遲膜包括具有彼此不同偏振狀態(tài)的第一和第二延遲器。
14.如權利要求10所述的立體圖像顯示設備，其中在所述第一和第二延遲器的邊界區(qū)域上形成所述黑條。
15.如權利要求10所述的立體圖像顯示設備，其中所述黑條包括不透明材料。
16.如權利要求10所述的立體圖像顯示設備，其中所述黑條包含鑰鈦合金(MoTi)或銅氮化物(CuNx)。
17.如權利要求10所述的立體圖像顯示設備，還包括在所述黑條和所述圖案化延遲膜之間的偏振板。
18.如權利要求10所述的立體圖像顯示設備，其中所述黑條延伸到對應于所述非有源區(qū)域的部分中。`
【文檔編號】G02B27/26GK103529587SQ201210447719
【公開日】2014年1月22日 申請日期:2012年11月9日 優(yōu)先權日:2012年7月4日
【發(fā)明者】金珍永, 蔡熙泳 申請人:樂金顯示有限公司