CN102654648A - 立体显示面板以及屏障面板 - Google Patents
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Abstract
一种立体显示面板，其具有有源区以及周边区，该立体显示面板包括显示面板以及屏障面板，位于显示面板的一侧，其中屏障面板包括：第一基板以及第二基板，彼此对向设置，其中第一基板以及第二基板包括环烯烃共聚物或是环烯烃聚合物；第一电极层以及第二电极层，分别位于第一基板以及第二基板上并位于有源区中；第一粘着层以及第二粘着层，分别位于第一基板以及第二基板上并位于周边区中；第一配向层，覆盖第一电极层以及第一粘着层；第二配向层，覆盖第二电极层以及第二粘着层；以及液晶层，位于第一配向层以及第二配向层之间。
Description
【技术领域】
本发明涉及一种立体显示面板，且特别是涉及一种可应用于立体显示面板的屏障面板。
【背景技术】
目前的立体显示技术大致可分成观赏者可直接裸眼观赏的裸眼式(auto-stereoscopic)以及需配戴特殊设计眼镜观赏的戴眼镜式(stereoscopic)。裸眼式立体显示的工作原理主要是利用固定式光栅来控制观赏者左眼与右眼所接收到的影像。根据人眼的视觉特性，当左、右眼分别观视的影像具有不同视差(parallax)时，人眼的观察会将二影像重叠解读成立体影像。戴眼镜式立体显示的工作原理主要是利用显示面板显示左右眼画面，经由头戴式眼镜的选择，让左右眼分别看到左右眼画面以形成立体视觉。
为了使立体显示面板可以在平面显示以及立体显示之间进行切换，一般会在显示面板上方装设一个屏障面板作为切换单元（switch cell）。基本上，屏障面板包括基板、电极层、配向层以及液晶层。考虑到轻薄、较佳的立体影像效果以及低成本的优势，因此常使用聚合物作为基板的材料。然而，由于屏障面板的有源区与周边区之间没有阻隔物保护，因此液晶分子会直接接触到有源区与周边区之间的空隙所暴露出的聚合物基板并发生化学反应，导致基板龟裂，进而影响此立体显示面板品质。
【发明内容】
本发明提供一种立体显示面板以及屏障面板，其可以解决传统屏障面板中的液晶分子会直接接触到有源区与周边区之间的空隙所暴露出的聚合物基板并发生化学反应而导致基板龟裂的问题。
本发明提出一种立体显示面板，其具有有源区以及周边区，该立体显示面板包括显示面板以及位于显示面板的一侧的屏障面板，其中该屏障面板包括：第一基板以及第二基板，彼此对向设置，其中第一基板以及第二基板包括环烯烃共聚物或是环烯烃聚合物；第一电极层以及第二电极层，分别位于第一基板以及第二基板上并位于有源区中；第一粘着层以及第二粘着层，分别位于第一基板以及第二基板上并位于周边区中；第一配向层，覆盖第一电极层以及第一粘着层；第二配向层，覆盖第二电极层以及第二粘着层；以及液晶层，位于第一配向层以及第二配向层之间。
本发明提出一种屏障面板，其具有有源区以及周边区，屏障面板包括：第一基板以及第二基板，彼此对向设置，其中第一基板以及第二基板包括环烯烃共聚物或是环烯烃聚合物；第一电极层以及第二电极层，分别位于第一基板以及第二基板上并位于有源区中；第一粘着层以及第二粘着层，分别位于第一基板以及第二基板上并位于周边区中；第一配向层，覆盖第一电极层以及第一粘着层；第二配向层，覆盖第二电极层以及第二粘着层；以及液晶层,位于第一配向层以及第二配向层之间。
基于上述，本发明的立体显示面板以及屏障面板可利用设置于基板上的粘着层来改善基板与配向层之间的粘着度，以使得配向层可牢靠地覆盖于粘着层上。如此一来，液晶层因配向层的隔离就不会与基板接触，因而可以使得基板龟裂问题不会发生，进而可改善此立体显示面板的效能。
为让本发明的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合附图作详细说明如下。
【附图说明】
图1是根据本发明一实施例的一种立体显示面板的示意图。
图2为图1的立体显示面板中的屏障面板的俯视图。
图3为沿图2中的剖线I-I’所绘示的剖面图。
图4为沿图2中的剖线I-I’所绘示的另一种屏障面板的剖面图。
【主要附图标记说明】
50：透镜阵列 1000：立体显示面板
100：屏障面板 AA：有源区
102：第一基板 B：导电球
104：第二基板 EL：左眼
106：第一电极层 ER：右眼
108：第二电极层 I-I’：剖线
110/210：第一粘着层 PA：周边区
112/212：第二粘着层 PS：间隙物
114：第一配向层 S：密封胶
116：第二配向层 SA：间隙区
118：液晶层 SE：周边电极
200：显示面板
【具体实施方式】
图1为根据本发明实施例的一种立体显示面板的示意图，特别是关于一种2D/3D可切换式立体显示面板。请参照图1，立体显示面板1000包括显示面板200以及屏障面板100。
显示面板200可为非自发光型显示面板（例如：液晶显示面板、电泳显示面板、电湿润显示面板或是其他种类的显示面板）以及自发光型显示面板（有机发光显示面板或是其他种类的显示面板）一般来说，显示面板200可包括对向基板、有源元件阵列（例如：画素阵列）以及显示介质（例如：液晶显示介质、电泳显示介质、电湿润显示、有机发光显示介质或是其他显示介质）等。倘若上述显示面板200为非自发光型显示面板，在显示面板200的背面可进一步设置光源模组。
屏障面板100位于显示面板200的一侧。换言之，屏障面板200是位于光源模组上的显示面板200的上方。有关屏障面板200的结构将于后续段落作详细说明。
在本实施例中，立体显示面板1000还包括透镜阵列50。透镜阵列50位于屏障面板100的上方，如图1所示。此外，本发明未加以限制透镜阵列50的材料。亦即，本发明未限制所使用的透镜材料50的折射率。基于此配置，显示面板200所发出的光线可经由屏障面板100以及透镜阵列50的折射后，而形成投射至左眼EL的左光线路径以及投射至右眼ER的右光线路径，进而使人眼观看到立体影像。
以下将配合图2详细描述屏障面板100。
图2为图1的立体显示面板1000中的屏障面板100的俯视图。请参照图2，本实施例的立体显示面板1000具有有源区AA以及周边区PA。同样地，屏障面板100具有有源区AA以及周边区PA。有源区AA（亦可称为显示区）主要用于显示影像。周边区PA（亦可称为非显示区或边框区）主要用于设置驱动元件、周边线路、接合胶材或是膜层等。在本实施例中，周边区PA之间还包括间隙区SA。
图3为沿图2中的剖线I-I’所绘示的剖面图。请参照图3，屏障面板100可包括第一基板102、第二基板104、第一电极层106、第二电极层108、第一粘着层110、第二粘着层112、第一配向层114、第二配向层116以及液晶层118。在本实施例中，屏障面板100还包括周边电极SE、间隙物PS、导电球B以及密封胶S。
第一基板102以及第二基板104彼此相对向设置，且其材质包括环烯烃共聚物（Cyclo Olefin Copolymer，COC）以及环烯烃聚合物（Cyclo OlefinPolymer，COP）。
COP可以选自如下具有一种式(I)环烯烃的开环聚合物，该聚合物的氢化产物，式(I)环烯烃与乙烯的加聚物：
其中R1-R12彼此独立表示选自如下的基团：氢原子、卤原子和烃基；R9-R12可以和与其键接的碳原子彼此连接在一起形成可包含双键的单环或多环基团；R9和R10，或者R11和R12可以和与其键接的碳原子彼此连接在一起形成烷撑基；n为0或正整数。所述烃基可以包括具有1-20个碳原子的直链或支链烷基，具有2-20个碳原子且至少一个碳-碳双键的烯基，具有3-15个碳原子的环烷基，具有6-14个碳原子的芳基，与上述芳基进一步连接的具有1-6个碳原子的芳烷基和烷芳基。
在美国专利US5218049中详细描述了上述环烯烃聚合物COP，该专利文献中的相关部分通过参考并入本文中。
COC可以选自具有以下单体组分的环烯烃共聚物：
(1)80~99.9mol%的重复单元[X]：
其中Ra为氢或C1-20烃基；和
(2)0.1~20mol%的重复单元[Y]：
其中Rb-Rm独立地为氢原子、具有1-20个碳原子的烃基或具有卤原子、氧原子或氮原子的取代基；n是至少为0的整数；Rj或Rk和Rl或Rm可以一起形成环；以及Rb-Rm可以彼此相同或不同。
在美国专利US5648443中详细描述了上述环烯烃共聚物COC，该专利文献中的相关部分通过参考并入本文中。
此外，COC的光相位差（retardation）为2.34nm，而COP的光相位差为3.73nm。相比于一般所使用的光相位差为小于或等于10nm的光学透明基板材料（例如：玻璃）来说，具有较低光相位差的COC以及COP能够减少光在基板中折射变形后的延迟现象所导致的亮度恶化。
第一电极层106以及第二电极层108分别位于第一基板102以及第二基板104上，且位于有源区AA中。第一电极层106以及第二电极层108的材质包括透明导电材料，其例如是金属氧化物，如铟锡氧化物、铟锌氧化物、铝锡氧化物、铝锌氧化物、铟锗锌氧化物、其它合适的氧化物(诸如氧化锌)或者是上述至少二者的堆迭层。此外，第一电极层106与第二电极层108的材料可以相同或相异，本发明不加以限制。
第一粘着层110以及第二粘着层112分别位于第一基板102以及第二基板104上并位于周边区PA中。根据本实施例，第一基板102与第一粘着层110之间的粘着力为大于0.2N/mm2，且第二基板104与第二粘着层112之间的粘着力为大于0.2N/mm2，第一粘着层110与第一电极层106之间的粘着力为大于0.2N/mm2，第二粘着层112与第二电极层108之间的粘着力为大于0.2N/mm2。另外，第一粘着层110以及第二粘着层112分别位于第一基板102以及第二基板104上的周边区PA的间隙区SA内。在本实施例中，第一粘着层110以及第二粘着层112的材料分别包括电极材料。电极材料包括可透光电极材料与不透光电极材料，且第一粘着层110以及第二粘着层112可以是单层或多层结构。可透光电极材料可包括金属氧化物，诸如铟锡氧化物、铟锌氧化物、铝锡氧化物、铝锌氧化物、铟锗锌氧化物、其它合适的氧化物(诸如氧化锌)或者是上述至少二者的堆迭层。不透光电极材料可包括金属，诸如银、铝、钼、铜、钛或其它合适的金属。需注意的是，第一粘着层110与第一电极层106分离开来，且第二粘着层112与第二电极层108分离开来。也就是说，第一粘着层110与第一电极层106未接触且电性绝缘，且第二粘着层112与第二电极层108未接触且电性绝缘。
此外，若第一粘着层110以及第二粘着层112为电极材料，则第一粘着层110以及第二粘着层112与周边区PA中的周边电极SE未接触且电性绝缘，以避免短路。下文中将简单描述周边电极SE。
另外，第一粘着层110以及第二粘着层112的电极材料可以分别与第一电极层106以及第二电极层108的材料相同或相异，本发明不加以限制。若第一粘着层110以及第二粘着层112的电极材料分别与第一电极层106以及第二电极层108相异，则第一粘着层110与第一电极层106的形成顺序以及第二粘着层112与第二电极层108的形成顺序可应视使用者设计而定，本发明不加以限制。
第一配向层114覆盖第一电极层106以及第一粘着层110，且第二配向层116覆盖第二电极层108以及第二粘着层112。在本实施例中，第一配向层114以及第二配向层116的材质包括聚酰亚胺（polyimide，PI）、甲基纤维素(methyl cellulose，MC)、聚乙烯醇(polyvinyl alcohol，PVA)、聚酰胺(polyamide)或是二氧化硅(silicon oxide，SiO2)。另外，第一配向层114以及第二配向层116可分别延伸至第一基板102上的周边电极SE上以及第二基板104上的周边电极SE上，然而本发明不以此为限。详细而言，由于第一配向层114以及第二配向层116与第一基板102以及第二基板104之间的间隙区SA分别具有第一粘着层110以及第二粘着层112，因此可增加第一配向层114与第一基板102之间的粘着度并且可增加第二配向层116以及第二基板104之间的粘着度。
液晶层118位于第一配向层114以及第二配向层116之间。液晶层118包括数个液晶分子LC，其中液晶分子LC在电场中具有光学异向性且在无电场条件下为光学等向性。在此，因第一配向层114以及第二配向层116分别从显示区AA延伸至第一基板102上的周边电极SE上以及第二基板104上的周边电极SE上，因此液晶层118因第一配向层114以及第二配向层116的隔离就不会在间隙区SA与第一基板102以及第二基板104接触。换言之，第一基板102以及第二基板104将不会与液晶层118接触而产生化学反应而导致基板龟裂问题。
在本实施例中，液晶层118之中可还包括设置有用以维持屏障面板100厚度的间隙物PS。间隙物PS例如是有机绝缘材质，其形状以及尺寸应视使用者设计而定，本发明不加以限制。
导电球B的材质可包括金或是其他金属材料。经由导电球B，第一基板102上的周边电极SE与第二基板104上的周边电极SE可彼此电性连接，并藉此电性连接于外部电路。
密封胶S位于第一基板102与第二基板104之间且位于周边区PA中，且一部分的第一配向层114以及第二配向层116被密封胶S覆盖。密封胶S亦覆盖周边区SA中的周边电极SE。密封胶S包括玻璃胶以及紫外光胶。
图4为沿图2中的剖线I-I’所绘示的另一种屏障面板的剖面图。图4的实施例与图3相似，因此相同的元件以相同的标记表示且不再重复说明。请参照图4，本实施例与上述图3的实施例不相同之处在于，第一粘着层210以及第二粘着层212为无机绝缘材料或是有机绝缘材料。上述的无机绝缘材料包括氧化硅、氧化氮、掺杂碳的氧化硅、氧化铝、氧化钛或者是上述至少二者的堆迭层。上述有机绝缘材料包括如TW-I339669中所描述的化合物，其由下式(3)表示：
其中A表示烷撑基，L0表示连接氮原子与X-的基团，X-表示-COO-、-SO3-或-PO3H-；R0表示烃基、R1表示氢原子或烃基；n表示从1至50的整数；p和q表示1或2的整数，且p+q=3。
在式(3)中，A优选代表2至4个碳原子的烷撑基，其如(CH2)l-(l为2至4的整数)，-CH2-C(CH3)-或-C(CH3)-CH2-。R1优选代表氢原子或1至22个碳原子的脂肪族基，更优选为氢原子或具有1至12个碳原子的脂肪族基。脂肪族基的实例包括甲基、乙基、丙基、丁基、戊基、己基、辛基、壬基、癸基、十一烷基、十二烷基、苯甲基和环己基甲基。
R0优选代表1至22个碳原子的脂肪族基，其特别与R1的脂肪族基相同。R0的脂肪族基优选由-[L1-NHCO-R2]所代表的取代脂肪族基，其中L1代表烷撑基，可被取代，有1至5个碳原子，而R2代表有1至20个碳原子的烷基。
—[R1-(O-A)n]基结合至氮原子，且由至少一种选自氧化乙烯、氧化丙烯和氧化丁烯的环氧化合物的加成反应而形成。
n代表氧亚烷基链重复单元的数量，优选为2至20的整数，更优选为5至15的整数。
此外，[-(O-A)n-]可为由氧化烯基单独形成的一种取代基，或由不同的氧化烯基的加成而形成的取代基。
承上所述，由于第一粘着层210以及第二粘着层212为绝缘材料，其可分别与第一电极层106、第二电极层108以及周边电极SE电性绝缘，故第一粘着层210可连接或至少部分重迭于第一电极层106以及第一基板102上的周边电极SE，且第二粘着层212可连接或至少部份重迭于第二电极层108以及第二基板104上的周边电极SE。亦即，若第一粘着层210以及第二粘着层212为无机绝缘材料或是有机绝缘材料，则第一粘着层210以及第二粘着层212可设置在有源区AA以及周边区PA中。
为了确认粘着层材料确实可以改善基板与配向层之间的粘着强度，以下以T型剥离力测试（T-peel test）进行粘着强度测试。在此，是以COC(厚度为100μm，购自Mitsui Petrochemical Industries,Ltd.,Tokyo,Japan)作为基板材料，并以ITO以及二氧化硅作为粘着材料以进行T型剥离力测试，测试结果如表1所示。
表1
| 结构 | 粘着力（N/mm2） | 备注 |
| COC/PI | 0.23 | PI剥离 |
| COC/ITO/PI | 2.28 | 佳 |
| COC/SiOx/PI | >2 | 佳 |
由表1可见，PI直接附着于COC的基板上（COC/PI）所测试出的粘着力为0.23N/mm2。相比于COC/PI来说，PI以及COC之间具有ITO粘着层的结构（COC/ITO/PI）的粘着力为2.28N/mm2，明显高于COC/PI的粘着力。另外，PI以及COC之间具有SiOx粘着层的结构（COC/SiOx/PI）的粘着力为至少大于2N/mm2，亦明显高于COC/PI结构的粘着力。基于表1的结果可证明，本实施例所制作的屏障面板中的基板、粘着层以及配向层之间具有较稳定的粘合度。
综上所述，本发明的立体显示面板以及屏障面板是利粘着层来增加基板与配向层之间的粘着度。经由T型剥离力测试可知，使用电极材料、无机绝缘材料或是有机绝缘材料的粘着层可有效提高基板以及配向层之间的粘着力。如此一来，可避免因配向层与聚合物之间因粘着不佳而在后续制程中产生两者分离的现象，进而产生产品信赖度不佳的问题。另外，由于本发明的配向层从显示区延伸至基板的周边电极，因此液晶层因配向层的隔离不会在间隙区与基板接触。换言之，藉由本发明的设计可以使得基板不会与液晶层接触而产生化学反应而导致基板龟裂问题，进而改善立体显示面板的品质。
虽然本发明已以实施例披露如上，然其并非用以限定本发明，任何本发明所属技术领域中的技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，应可作任意更改与润饰。因此，本发明的保护范围应以所附权利要求书限定的范围为准。
Claims (10)
1.一种立体显示面板，其具有有源区以及周边区，该立体显示面板包括：
显示面板；以及
屏障面板，位于该显示面板的一侧，其中该屏障面板包括：
第一基板以及第二基板，彼此对向设置，其中该第一基板以及该第二基板包括环烯烃共聚物或是环烯烃聚合物；
第一电极层以及第二电极层，分别位于该第一基板以及该第二基板上并位于该有源区中；
第一粘着层以及第二粘着层，分别位于该第一基板以及该第二基板上并位于该周边区中；
第一配向层，覆盖该第一电极层以及该第一粘着层；
第二配向层，覆盖该第二电极层以及该第二粘着层；以及
液晶层，位于该第一配向层以及该第二配向层之间。
2.如权利要求1所述的立体显示面板，其中该第一基板与该第一粘着层之间的粘着力为大于0.2N/mm2，该第二基板与该第二粘着层之间的粘着力为大于0.2N/mm2。
3.如权利要求1所述的立体显示面板，其中该第一粘着层以及该第二粘着层的材质分别包括电极材料，且该第一粘着层与该第一电极层分离开来，该第二粘着层与该第二电极层分离开来。
4.如权利要求1所述的立体显示面板，其中该第一粘着层以及该第二粘着层的材质分别包括无机绝缘材料或是有机绝缘材料。
5.如权利要求4所述的立体显示面板，其中该无机绝缘材料包括氧化硅、氧化氮、掺杂碳的氧化硅、氧化铝以及氧化钛。
6.如权利要求4所述的立体显示面板，其中该有机绝缘材料包括
其中A表示烷撑基，L0表示连接氮原子与X-的基团，X-表示-COO-、-SO3 -或-PO3H-；R0表示烃基、R1表示氢原子或烃基；n表示从1至50的整数；p和q表示1或2的整数，且p+q=3。
7.如权利要求1所述的立体显示面板，其中该屏障面板还包括密封胶，该密封胶位于该第一基板与该第二基板之间且位于该周边区中，且一部份的该第一配向层以及该第二配向层被该密封胶覆盖。
8.如权利要求1所述的立体显示面板，其中该第一配向层以及该第二配向层的材质包括聚乙酰胺、纤维素甲醚、聚乙烯醇、聚酰胺或是二氧化硅。
9.如权利要求1所述的立体显示面板，其中该第一粘着层与该第一电极层之间的粘着力为大于0.2N/mm2，该第二粘着层与该第二电极层之间的粘着力为大于0.2N/mm2。
10.一种屏障面板，其具有有源区以及周边区，该屏障面板包括：
第一基板以及第二基板，彼此对向设置，其中该第一基板以及该第二基板包括环烯烃共聚物或是环烯烃聚合物；
第一电极层以及第二电极层，分别位于该第一基板以及该第二基板上并位于该有源区中；
第一粘着层以及第二粘着层，分别位于该第一基板以及该第二基板上并位于该周边区中；
第一配向层，覆盖该第一电极层以及该第一粘着层；
第二配向层，覆盖该第二电极层以及该第二粘着层；以及
液晶层，位于该第一配向层以及该第二配向层之间。
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