[发明专利]像素结构、光学元件、液晶显示装置及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种液晶显示装置，特别是，涉及一种整合式的立体影像液 晶显示装置及/或具有多可视区的液晶显示装置。

背景技术

一般来说，人的左右眼约间隔6.5厘米，因此两眼所接收到的外界视图 将有些微差异。这两个视图传送至大脑后将融合成立体影像，而使人产生立 体感。这种利用两眼视差产生立体影像的原理已经应用在许多三维(3D)影像 显示装置上。

目前三维影像显示装置大致可区分二种，其中一种显示装置需要配戴立 体眼镜才能产生立体影像(如图1A及1B所示)，另一种为不需配带眼镜的裸 眼直视型立体影像显示器(如图2A及2B所示)。图1A为已知的投影型立体 显示系统，其一般应用于3D立体影片的播放。投影机110与投影机120同 时分别投射出滤光方向垂直的两种影像于荧幕130上，观众在配戴立体镜片 (如快门式或偏振式镜片)后，左右眼能同时看到不同影像，再由大脑融合成 立体影像。图1B为利用双液晶面板所组成的立体影像显示器，其中第一个 液晶面板140用以提供具有相同偏振方向的左右眼影像，第二个液晶面板 150用以控制左右眼影像的不同偏振方向。通过偏振式镜片160，可将具有 不同偏振方向的影像分别过滤至左眼及右眼，而使大脑产生立体影像。

不需搭配立体眼镜的裸眼直视型立体显示技术或称自动立体显示 (Autostereoscopic 3D Display)是利用观察者左右眼因些微角度差而看到差异 画面，在适当的观赏角度与距离，使其一眼在某一影像的可视区域中，而另 一眼在另一影像的可视区域中，透过大脑将两幅画面融合成具有立体深度的 立体显示图像。常见的直视型立体显示器有视差屏障型显示器及柱状透镜型 两种，如图2A及2B所示。

图2A绘示视差屏障型显示器的作用原理的示意图，其包含液晶面板210 及视差屏障片220。视差屏障片220设置于液晶面板210前方，且视差屏障 片220上的垂直光栅条纹可设计以准确遮蔽每一个透过像素的光线，而将影 像分配给右眼或左眼。换言之，由于右眼和左眼观看的角度不同，透过视差 屏障片220的屏障，可只让右眼看到液晶面板210的部分像素R，且只让左 眼看到液晶面板210另一部分的像素L，使得左右眼睛各自看到独立的影像， 最后再经由大脑融合而产生三度空间深度的立体影像。除了用以显示立体影 像之外，通过调整液晶面板210及视差屏障片220间的距离x、以及液晶面 板210中各像素的位置及/或大小，视差屏障型显示器亦可使用作为具有多可 视区的显示装置。然而，视差屏障型显示器的缺点在于不透光的视差屏障亦 会阻隔光输出，使得整体面板亮度略暗。

图2B绘示柱状透镜型显示器的作用原理的示意图，其包含液晶面板230 及柱状透镜层240。柱状透镜层240用以将液晶面板230的左、右像素(L、 R)分别折射至使用者的左、右眼，以产生立体影像。透过电脑的辅助，可模 拟出所需的柱状透镜层240的阵列密度、倾斜角度、与阵列排列角度等。一 般来说，柱状透镜层240的阵列密度愈高，影像的解析度愈佳，但相对的立 体感效果愈差。另一方面，液晶面板230与柱状透镜层240的交界处仍会产 生影像干扰及色不均(Mura)等问题。

此外，不论是视差屏障型显示器或是柱状透镜型显示器都必须在显示面 板外部设置额外的视差屏障片或柱状透镜层，因此整体的重量及厚度都将提 高。

因此，有必要提供一种轻薄、可靠性佳的整合式立体显示装置及/或具有 多可视区的显示装置。

发明内容

鉴于先前技术所存在的问题，本发明提供了一种液晶显示装置及其制造 方法，此液晶显示装置可显示立体影像或多可视区影像，且具有轻薄及高可 靠度等优点。

根据本发明的一方面，提供了一种像素结构。此像素结构包含第一基板、 与第一基板平行的第二基板、夹设于第一基板与第二基板之间的液晶层、反 射结构、以及光角度控制结构。反射结构设置于第一基板，而光角度控制结 构设置于第二基板。光角度控制结构用以将自第一基板进入的光线反射至反 射结构，反射结构用以反射来自光角度控制结构的光线，以使光线以预定方 向离开像素结构。

根据本发明的另一方面，提供了一种由晶体管阵列基板、彩色滤光片基 板、及液晶层组成的像素结构。此像素结构包含光角度控制结构以及反射结 构。光角度控制结构用以将光线反射至反射结构，而反射结构用以反射来自 光角度控制结构的光线，以使光线以预定方向离开像素结构。