TWI452344B - 立體顯示器模組 - Google Patents

Description

立體顯示器模組

本發明係關於一種立體顯示器模組，尤其是一種利用離子交換透鏡產生立體視覺之立體顯示器模組。

請參照第1圖所示，習知立體顯示器模組係包含一玻璃基板7及一顯示面板8，該玻璃基板7具有一入光側71及一出光側72，該出光側72具有朝外凸起之數個微透鏡721。該顯示面板8結合該玻璃基板7之一入光側71，該顯示面板8具有數個第一畫素單元81及數個第二畫素單元82，該數個第一畫素單元81及數個第二畫素單元82係朝該入光側71發出數個第一畫素光線及數個第二畫素光線，該數個第一畫素光線及數個第二畫素光線由該入光側71進入該玻璃基板7後，可由於該出光側72之微透鏡721的弧凸結構，使該第一畫素光線朝一使用者之左眼折射，且該第二畫素光線朝該使用者之右眼折射，令該使用者可於左右二眼分別接收不同之畫素光線，並產生立體視覺效果。

然而，當該出光側72具有朝外凸起之該數個微透鏡721時，該玻璃基板7之出光側72係形成不平整之表面，當該玻璃基板7之出光側71必須結合其他物件時，因接觸而產生的摩擦將會集中在該數個微透鏡721之表面，此係將提高該數個微透鏡72產生摩擦損傷的可能性，並因而影響該玻璃基板7之畫素光線傳輸效果。

如第2圖所示，一玻璃基板9之出光側91係利用蝕刻或切割等方式形成數個嵌設部92，並將數個微透鏡93埋設於該數個嵌設部92，使各該微透鏡93之弧凸部貼接各該嵌設部92之表面，並使該玻璃基板9之出光側91形成一平面，其中，該玻璃基板9與數個微透鏡93係選擇不同折射率之透光材料，使畫素光線進入該數個微透鏡93後，可因玻璃基板9與微透鏡93對光的折射率不同，而於該微透鏡93與嵌設部92之貼接處而產生折射，使該畫素光線朝一目標方向射出。

惟，將各該微透鏡93埋設於各該嵌設部92內，必須分別對該微透鏡93與該玻璃基板9進行蝕刻或切割，使得該微透鏡93與該嵌設部92之貼接處難以完全密合，進而影響該微透鏡93與嵌設部92間之折射率變化，使得該畫素光線無法準確的折射至該目標方向，導致該立體顯示器模組之畫素光線傳輸效果不佳。

本發明之主要目的係提供一種立體顯示器模組，該立體顯示器模組之離子交換透鏡係使用電場強度驅動離子交換而形成透鏡，可輕易改變透鏡形狀。

本發明之另一目的係提供一種立體顯示器模組，該立體顯示器模組之離子交換透鏡係形成於該玻璃基板內，可避免該離子交換透鏡受到磨損並維持該玻璃基板之光線傳輸效果。

為達到前述發明目的，本發明之立體顯示器模組，係 包含：一顯示面板，該顯示面板具有數第一畫素單元及數第二畫素單元，各該第一畫素單元及各該第二畫素單元在一第一方向上交錯排列；及一玻璃基板，該玻璃基板具有一入光側及一出光平面，該入光側結合該顯示面板，該入光側相對該出光平面設置，且該入光側及出光平面之間形成一導光區，該導光區內具有數個離子交換透鏡鄰接該出光平面，該數個離子交換透鏡平行排列於該第一方向；其中該導光區具有一導光長度，該離子交換透鏡之一半徑長度與該導光區之導光長度的比例為1：19。

本發明之立體顯示器模組，其中各該離子交換透鏡之柱狀結構係沿一第二方向延伸，該第二方向垂直該第一方向。

本發明之立體顯示器模組，其中各該數個第一畫素單元與數個第二畫素單元沿一第二方向延伸，該第二方向垂直該第一方向。

本發明之立體顯示器模組，其中該數第一畫素單元及數第二畫素單元皆具有一畫素長度，該離子交換透鏡之一半徑長度與該畫素長度的比例為1：1。

為讓本發明之上述及其他目的、特徵及優點能更明顯易懂，下文特舉本發明之較佳實施例，並配合所附圖式，作詳細說明如下：

請參照第3及4圖所示，本發明之立體顯示器模組，係包含：一顯示面板1及一玻璃基板2，該顯示面板1結 合該玻璃基板2之一入光側21。

該顯示面板1具有數個第一畫素單元11及數個第二畫素單元12，各該第一畫素單元11及各該第二畫素單元12在一第一方向X1上交錯排列，各該第一畫素單元11係發出一第一畫素光線L1，各該第二畫素單元12係發出一第二畫素光線L2。

該玻璃基板2具有該入光側21及一出光平面22，該入光側21結合該顯示面板1，該入光側21相對該出光平面22設置，且該入光側21及出光平面22之間形成一導光區23，該導光區23內具有數個離子交換透鏡24鄰接該出光平面22，且該數個離子交換透鏡24平行排列於該第一方向X1。其中，該顯示面板1之第一畫素光線L1及第二畫素光線L2係由該玻璃基板2之入光側21穿入，並由該出光平面22穿出。

該數個離子交換透鏡24之成型方式，係將一銀薄膜貼附於該玻璃基板2，並施加一電場，以驅動該銀薄膜之銀離子與該玻璃基板2之導光區23中鄰近於該出光平面22的鈉離子進行離子交換，使該玻璃基板2之導光區23在鄰近於該出光平面22之處，形成具有較高銀離子濃度之數個離子交換透鏡24。由於該數個離子交換透鏡24與該導光區23之銀離子濃度不同，故該數個離子交換透鏡24與該導光區23彼此具有不同之光線折射率。請參照第5圖所示，當該數個第一畫素光線L1及數個第二畫素光線L2由該入光側21進入該導光區23並行進至該數個離子交換透鏡24處時，可在該導光區23與數個離子交換透鏡24 之交界處產生折射，使該數個第一畫素光線L1穿出該出光平面22並形成一左眼成像區A1，該數個第二畫素光線L2穿出該出光平面22並形成一右眼成像區A2。其中，該離子交換透鏡24之深度與曲率半徑係藉由該銀薄膜之厚度與電場之驅動強度進行控制，故可在成型過程中輕易改變該離子交換透鏡24之形狀。

由於該數個離子交換透鏡24係透過離子交換形成於該玻璃基板2之導光區23，且該出光平面22不會因為離子交換技術而產生表面形狀的變化，故該出光平面22不會有特定部位的凸起，可避免該出光平面22之特定部位與其他物件接觸時產生磨損，使該玻璃基板2可維持較佳之光線傳輸效果。

請再參閱第4圖所示，其中，各該離子交換透鏡24具有一半徑長度R，該導光區23具有一導光長度D1，且該導光長度D1係由該入光側21至該出光平面22，該半徑長度R與該導光長度D1之比例較佳為1：19，使畫素光線進入該入光側21後，可於該導光區13內行進一適當距離，並藉由該數個離子交換透鏡14之折射，使該畫素光線朝一目標區域穿出該出光平面22，以達到較佳之光線傳輸效果。

此外，該數個離子交換透鏡24之形狀在此並不設限，在本實施例中，該數個離子交換透鏡24為沿該出光平面22延伸之柱狀結構，以提高製作之便利性。

更詳言之，該數個離子交換透鏡24之柱狀結構係沿一第二方向X2延伸，該數個第一畫素單元11與數個第二 畫素單元12亦沿該第二方向X2延伸，其中，該第二方向X2垂直該第一方向X1，使該數個離子交換透鏡24與該數個第一畫素單元11及數個第二畫素單元12具有較佳之對應效果。

該顯示面板1之數個第一畫素單元11與數個第二畫素單元皆具有一畫素長度D2，該半徑長度R與該畫素長度D2之比例較佳為1：1，使交錯排列於該入光側21之各該第一畫素單元11與各該第二畫素單元12，彼此具有適當之間距，使該數個第一畫素光線L1與數個第二畫素光線L2在穿出該出光平面22後，可於一適當距離形成該左眼成像區A1與右眼成像區A2。

請再參閱第5圖所示，更詳言之，當該數個第一畫素單元11與數個第二畫素單元12朝該入光側21發出數個第一畫素光線L1與數個第二畫素光線L2時，該數個第一畫素光線L1與數個第二畫素光線L2可在適當之出光角度下，行進至相對之該離子交換透鏡24，該數個第一畫素光線L1與數個第二畫素光線L2可經由相對之離子交換透鏡24之折射，於該出光平面22外形成該左眼成像區A1與右眼成像區A2，在假設一觀察者之左眼E1與右眼E2的距離為6cm至6.5cm之條件下，當該觀察者正對該出光平面22且與該出光平面22之距離為22cm至32cm時，該觀察者之左眼E1與右眼E2可分別處於該左眼成像區A1及右眼成像區A2，使該左眼E1與右眼E2可分別接收到較佳之第一畫素光線L1與第二畫素光線L2，且在22cm至32cm之距離時，該左眼成像區A1與右眼成像區A2具有較少之 重疊區域，可減少該數個第一畫素光線L1與數個第二畫素光線L2之相互干擾，並具有較佳之立體視覺效果。

本發明之立體顯示器模組，該玻璃基板之離子交換透鏡係利用離子交換技術形成，僅需控制銀薄膜之厚度與電場強度，具有輕易控制該離子交換透鏡形狀之功效。

本發明之立體顯示器模組，該數個離子交換透鏡係以離子交換形成於該玻璃基板內，可避免該離子交換透鏡接觸其他物件而磨損，具有維持該玻璃基板的光線傳輸效果之功效。

雖然本發明已利用上述較佳實施例揭示，然其並非用以限定本發明，任何熟習此技藝者在不脫離本發明之精神和範圍之內，相對上述實施例進行各種更動與修改仍屬本發明所保護之技術範疇，因此本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。

〔本發明〕

1‧‧‧顯示面板

11‧‧‧第一畫素單元

12‧‧‧第二畫素單元

2‧‧‧玻璃基板

21‧‧‧入光側

22‧‧‧出光平面

23‧‧‧導光區

24‧‧‧離子交換透鏡

A1‧‧‧左眼成像區

A1‧‧‧右眼成像區

R‧‧‧半徑長度

D1‧‧‧導光長度

D2‧‧‧畫素長度

L1‧‧‧第一畫素光線

L2‧‧‧第二畫素光線

X1‧‧‧第一方向

X2‧‧‧第二方向

E1‧‧‧左眼

E2‧‧‧右眼

〔習知〕

7‧‧‧玻璃基板

71‧‧‧入光側

72‧‧‧出光側

721‧‧‧微透鏡

8‧‧‧顯示面板

81‧‧‧第一畫素單元

82‧‧‧第二畫素單元

9‧‧‧玻璃基板

91‧‧‧出光側

92‧‧‧嵌設部

93‧‧‧微透鏡

第1圖：習知立體顯示器第一示意圖。

第2圖：習知立體顯示器第二示意圖。

第3圖：本發明立體顯示器立體分解圖。

第4圖：本發明立體顯示器光線行進圖。

第5圖：本發明立體顯示器成像區域圖。

1‧‧‧顯示面板

11‧‧‧第一畫素單元

12‧‧‧第二畫素單元

2‧‧‧玻璃基板

21‧‧‧入光側

22‧‧‧出光平面

23‧‧‧導光區

24‧‧‧離子交換透鏡

X1‧‧‧第一方向

X2‧‧‧第二方向

Claims (4)

1. 一種立體顯示器模組，係包含：一顯示面板，該顯示面板具有數第一畫素單元及數第二畫素單元，各該第一畫素單元及各該第二畫素單元在一第一方向上交錯排列；及一玻璃基板，該玻璃基板具有一入光側及一出光平面，該入光側結合該顯示面板，該入光側相對該出光平面設置，且該入光側及出光平面之間形成一導光區，該導光區內具有數個離子交換透鏡鄰接該出光平面，該數個離子交換透鏡平行排列於該第一方向；其中該導光區具有一導光長度，該離子交換透鏡之一半徑長度與該導光區之導光長度的比例為1：19。
2. 如申請專利範圍第1項所述之立體顯示器模組，其中各該離子交換透鏡之柱狀結構係沿一第二方向延伸，該第二方向垂直該第一方向。
3. 如申請專利範圍第1項所述之立體顯示器模組，其中各該數個第一畫素單元與數個第二畫素單元沿一第二方向延伸，該第二方向垂直該第一方向。
4. 如申請專利範圍第1項所述之立體顯示器模組，其中該數第一畫素單元及數第二畫素單元皆具有一畫素長度，該離子交換透鏡之一半徑長度與該畫素長度的比例為1：1。