專(zhuān)利名稱(chēng)：透鏡單元及使用該透鏡單元的透鏡模塊與平板顯示器的制作方法
透鏡單元及使用該透鏡單元的透鏡模塊與平板顯示器 發(fā)明領(lǐng)域
本發(fā)明涉及一種透鏡單元及使用該透鏡單元的透鏡模塊與 平板顯示器，且尤其涉及一種主動(dòng)式透鏡單元及使用該透鏡單元 的透鏡模塊與平板顯示器。
背景技術(shù)：
在顯示技術(shù)的發(fā)展方面，除了追求輕薄短小以外，更希望能 達(dá)到顯示立體影像的目標(biāo)。目前，立體顯示技術(shù)可大致分成用戶(hù) 需戴特殊設(shè)計(jì)的眼鏡或直接裸眼觀看兩種方式?，F(xiàn)在，戴眼鏡式 立體顯示技術(shù)已經(jīng)發(fā)展成熟，并廣泛用到如軍事模擬或大型娛樂(lè) 等某些特殊用途上，但戴眼鏡的不方便與不舒適使得此類(lèi)技術(shù)不 易普及。因此，裸眼式立體顯示技術(shù)已逐漸發(fā)展并成為新潮流。
韓國(guó)的 Hyo Jin Lee等人在 Society for Information Display (SID), 2006， Digest第81至84頁(yè)中發(fā)表一篇名為"A High Resolution Autostereoscopic Display Employing a Time Division Parallax Barrier"的文章。圖1A與圖IB用于說(shuō)明 該立體影像顯示器的顯示機(jī)制。請(qǐng)先參照?qǐng)D1A，該立體影像顯 示器100主要是由一片顯示面板110與一片液晶柵(liquid crystal barrier) 120所構(gòu)成。顯示面板110具有交錯(cuò)設(shè)置的 多個(gè)第一像素112與多個(gè)第二像素114，而液晶柵120具有交錯(cuò) 設(shè)置的多個(gè)第一光閥區(qū)122與多個(gè)第二光閥區(qū)124。立體影像顯 示器100同時(shí)使用了時(shí)間分割(time division)與空間分割 (spatial division)兩禾中顯示機(jī)制。
如圖1A，在第一期間、長(zhǎng)度例如為8.3毫秒(millisecond), 顯示面板110的第一像素112顯示要傳遞至用戶(hù)的左眼的影像， 而第二像素114則顯示要傳遞至用戶(hù)的右眼的影像。同時(shí)，液晶柵120的第一光閥區(qū)122處于光遮斷狀態(tài)，而第二光閥區(qū)124則 處于光通過(guò)狀態(tài)。通過(guò)設(shè)置在用戶(hù)與顯示面板iio之間的液晶柵 120的作用，用戶(hù)的左眼將看到第一像素112所顯示的左眼影像， 同時(shí)用戶(hù)的右眼則看到第二像素114所顯示的右眼影像。
如圖1B，在緊接第一期間的第二期間，長(zhǎng)度例如為8.3毫 秒，顯示面板IIO的第一像素112與第二像素114分別顯示要傳 遞至用戶(hù)的右眼與左眼的影像，同時(shí)液晶柵120的第一光閥區(qū) 122與第二光閥區(qū)124則分別處于光通過(guò)狀態(tài)與光遮斷狀態(tài)。此 時(shí)，通過(guò)液晶柵120的作用，用戶(hù)的左眼將看到第二像素114所 顯示的左眼影像，同時(shí)用戶(hù)的右眼則看到第一像素112所顯示的 右眼影像。
因此，在經(jīng)歷一個(gè)相鄰的第一期間與第二期間后，用戶(hù)利用 視覺(jué)暫留的效果將可看到完整的立體影像。但是，由于在第一期 間與第二期間的16.7毫秒全期間內(nèi)都使遮住了一半的顯示區(qū) 域，因此立體影像顯示器IOO所顯示的立體影像的亮度只有一般 二維影像的一半。由此可知，公知的立體影像顯示器100尚存在 許多有待改善的缺點(diǎn)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種透鏡單元，其焦距是可調(diào)整的。 本發(fā)明的另一目的是提供一種透鏡模塊，其各透鏡單元的焦
距是可調(diào)整的。
本發(fā)明的另一目的是提供一種平板顯示器，可顯示高亮度的
立體影像。
本發(fā)明提出一種透鏡單元，包括第一電極、第二電極、腔壁、 非極性液體以及導(dǎo)電液體。腔壁位于第一與第二電極之間，并與 第一及第二電極構(gòu)成腔室。非極性液體填充于腔室內(nèi)靠近第一電 極的一側(cè)。導(dǎo)電液體填充于腔室內(nèi)靠近第二電極的一側(cè)，且導(dǎo)電 液體與非極性液體不互溶。
在該透鏡單元的一個(gè)實(shí)施例中，進(jìn)一步包括第一材料，設(shè)置在腔室內(nèi)第一電極的表面與腔壁鄰近第一電極的表面。第一材料 與導(dǎo)電液體的界面表面張力值大于腔室內(nèi)第二電極與導(dǎo)電液體 的界面表面張力值，且第一材料與導(dǎo)電液體的界面表面張力值隨 第一材料被施加的電壓的增加而減少。此外，第一材料與導(dǎo)電液 體的界面表面張力值可大于腔壁鄰近第二電極的表面與導(dǎo)電液 體的界面表面張力值。
在該透鏡單元的一個(gè)實(shí)施例中，第一電極與第二電極為透明 電極。此外，第一電極與第二電極的材料可以包括銦錫氧化物
(Indium Tin Oxide, IT0)或銦鋅氧化物(Indium Zinc Oxide, IZO)。
在該透鏡單元的一個(gè)實(shí)施例中，第一材料可以包括聚四氟乙 稀(Polytetrafluoroethylene)。
在該透鏡單元的一個(gè)實(shí)施例中，腔壁鄰近第二電極的表面的 材料可以包括聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯(Polyethylene Terephttmlate)。
在該透鏡單元的一個(gè)實(shí)施例中，非極性液體為油。 在透鏡單元的一個(gè)實(shí)施例中，導(dǎo)電液體為水。 在該透鏡單元的一個(gè)實(shí)施例中，非極性液體的折射率大于導(dǎo) 電液體的折射率。
在透鏡單元的一個(gè)實(shí)施例中，第一材料設(shè)置在腔室內(nèi)腔壁的 所有表面。此外，非極性液體的折射率小于導(dǎo)電液體的折射率。 本發(fā)明另外提出一種透鏡模塊，其包括多個(gè)如上述各實(shí)施例 的透鏡單元。部分的透鏡單元設(shè)置在第一平面，而其余透鏡單元 設(shè)置在第二平面。其中，第一平面平行于第二平面，且設(shè)置在第 一平面的透鏡單元與設(shè)置在第二平面的透鏡單元之間存在偏移
在該透鏡模塊的一個(gè)實(shí)施例中，偏移量為兩個(gè)相鄰?fù)哥R單元 間距的一半。
在該透鏡模塊的一個(gè)實(shí)施例中，這些透鏡單元呈長(zhǎng)條狀并在 第一平面與第二平面上分別排成一列。在該透鏡模塊的一個(gè)實(shí)施例中，這些透鏡單元在第一平面與 第二平面上分別呈陣列狀排列。
在該透鏡模塊的一個(gè)實(shí)施例中，設(shè)置在第一平面的各個(gè)透鏡 單元的第一電極與第二電極分別為同一電極層。
在該透鏡模塊的一個(gè)實(shí)施例中，設(shè)置在第二平面的各個(gè)透鏡 單元的第一電極與第二電極分別為同一電極層。
在該透鏡模塊的一個(gè)實(shí)施例中，這些設(shè)置在第一平面與第二 平面的透鏡單元的第二電極為同一電極層。
本發(fā)明進(jìn)一步提出一種平板顯示器，其包括顯示面板與如上 述各實(shí)施例的透鏡模塊。該透鏡模塊設(shè)置在顯示面板的顯示面 上。
在該平板顯示器的一個(gè)實(shí)施例中，顯示面板為液晶顯示面
板、有機(jī)電激發(fā)光元件(Organic Electro-Luminescent Device, OELD)面板或等離子體顯示面板(Plasma Display Panel, PDP)。
在該平板顯示器的一個(gè)實(shí)施例中，進(jìn)一步包括背光模塊 (backlight module)。其中，顯示面板為液晶顯示面板且設(shè)置在 透鏡模塊與背光模塊之間。
綜上所述，本發(fā)明的透鏡單元可依施加電壓的變化而達(dá)到調(diào) 整焦距的目的。此外，本發(fā)明的透鏡模塊同樣具有可調(diào)整各透鏡 單元的焦距的優(yōu)點(diǎn)。另外，本發(fā)明的平板顯示器由于不需遮蔽部 分像素，故可以顯示高亮度的立體影像。
為讓本發(fā)明的上述和其它目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能更明顯易懂， 下文特舉優(yōu)選實(shí)施例，并結(jié)合附圖，作如下詳細(xì)說(shuō)明。


圖1A與圖IB用于說(shuō)明該立體影像顯示器的顯示機(jī)制；
圖2A與圖2B是本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的透鏡單元在被施加電
壓前后的截面示意圖3A與圖3B是本發(fā)明的另一實(shí)施例的透鏡單元在被施加電
壓前后的截面示意圖；圖4是本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的透鏡模塊的截面示意圖； 圖5是本發(fā)明的另一實(shí)施例的透鏡模塊的截面示意圖6A與圖6B是本發(fā)明的另兩個(gè)實(shí)施例的透鏡模塊的正視示 意圖7A與圖7B是本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的平板顯示器相鄰兩個(gè) 時(shí)序時(shí)的截面示意圖。
具體實(shí)施例方式
圖2A與圖2B是本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的透鏡單元在被施加電 壓前后的截面示意圖。請(qǐng)先參照?qǐng)D2A，本實(shí)施例的透鏡單元200 包括第一電極210、第二電極220、腔壁230、非極性液體250 以及導(dǎo)電液體260。其中，腔壁230位于第一電極與第二電極210 和220之間，并與第一及第二電極210與220構(gòu)成腔室C10。非 極性液體250填充于腔室C10內(nèi)靠近第一電極210的一側(cè)，而導(dǎo) 電液體260填充于腔室C10內(nèi)靠近第二電極220的一側(cè)。此外， 導(dǎo)電液體260與非極性液體250不互溶，因此在導(dǎo)電液體260與 非極性液體250之間會(huì)存在一個(gè)界面S10。
另外，本實(shí)施例的透鏡單元200可進(jìn)一步包括第一材料240。 第一材料240設(shè)置在腔室C10內(nèi)第一電極210的表面，且第一材 料240也設(shè)置在腔壁230鄰近第一電極210的表面。其中，第一 材料240與導(dǎo)電液體260的界面表面張力值大于腔室C10內(nèi)第二 電極220與導(dǎo)電液體260的界面表面張力值。另外，第一材料 240與導(dǎo)電液體260的界面表面張力值更可大于腔壁230鄰近第 二電極220的表面與導(dǎo)電液體260的界面表面張力值。
詳細(xì)而言，請(qǐng)參照?qǐng)D2A，在未通過(guò)第一與第二電極210與 220而施加電壓于第一材料240時(shí)，由于第一材料240與導(dǎo)電液 體260的界面表面張力值大于第二電極220與導(dǎo)電液體260的界 面表面張力值以及腔壁230鄰近第二電極220的表面與導(dǎo)電液體 260的界面表面張力值，因此導(dǎo)電液體260受第一材料240的排 斥力大于受腔壁以及第二電極的排斥力而會(huì)傾向于留在腔室CIO內(nèi)靠近第二電極220的一側(cè)，而非極性液體250則傾向于留在腔 室C10內(nèi)靠近第一電極210的一側(cè)。此時(shí)，導(dǎo)電液體260與非極 性液體250之間的界面S10呈現(xiàn)為平面，因此光線通過(guò)透鏡單元 200時(shí)不會(huì)被匯聚或發(fā)散。
請(qǐng)參照?qǐng)D2B，利用外加電壓于第一與第二電極210與220 之間，通過(guò)第一電極210、第二電極220與導(dǎo)電液體260而施加 電壓于第一材料240時(shí)，第一材料240與導(dǎo)電液體260的界面表 面張力值將隨電壓增加而減少(原理請(qǐng)見(jiàn)后述的期刊文獻(xiàn)技術(shù))， 使得導(dǎo)電液體260受第一材料的排斥力而逐漸變小。更詳細(xì)而 言，導(dǎo)電液體260靠近第一材料240的部分會(huì)逐漸朝第一材料 240移動(dòng)以達(dá)到受力平衡，相對(duì)地，非極性液體250受到兩側(cè)的 導(dǎo)電液體260排擠而向中央隆起，而使導(dǎo)電液體260與非極性液 體250之間的界面S10漸漸由平面轉(zhuǎn)為曲面，且該介面S10的曲 率半徑會(huì)隨施加于第一材料240的電壓的增加而變小。此時(shí)，通 過(guò)透鏡單元200的光線就會(huì)被匯聚或發(fā)散(視導(dǎo)電液體260與非 極性液體250的折射率關(guān)系而定)。另外，本實(shí)施例的透鏡單元 200也因此具有可調(diào)整焦距的功能。
雖然在圖2A中未施加電壓于第一材料240時(shí)界面S10是以 平面為例，但只要調(diào)整腔室C10內(nèi)第一材料240的面積分布比例， 或是調(diào)整導(dǎo)電液體260與非極性液體250的體積比例，也可讓界 面S10在此時(shí)先呈現(xiàn)下凹曲面。而后，在施加電壓于第一材料 240時(shí)，界面S10可由下凹曲面先轉(zhuǎn)變?yōu)槠矫妫踔潦请S著電壓 的増加而使介面S10的由平面再轉(zhuǎn)變?yōu)樯贤骨?。因此，未施?電壓于第一材料240時(shí)，界面S10的曲率半徑可以因需求不同而 改變?cè)O(shè)計(jì)以達(dá)到目的。
請(qǐng)?jiān)賲⒄請(qǐng)D2B，參考2005年4月22日期刊"JOURNAL OF MICR0MEC畫(huà)ICS AND MICR0ENGINEERING"第1184-1187頁(yè)所刊 載 T B Jones 所發(fā)表的名為 "An electromechanical interpretation of elect雨etting ，，的文章中的相關(guān)內(nèi)容， 可發(fā)現(xiàn)施加于第一材料240的電壓與界面S10及第一材料240的表面間的夾角的關(guān)系可由下列式子表達(dá)
<formula>formula see original document page 12</formula>
其中，V為施加于第一材料240的電壓(也就是施加于導(dǎo)電 液體260與第一電極210之間的跨壓)，9為施加電壓于第一材 料240吋界面S10及第一材料240的表面間的夾角，0 。為未施 加電壓于第一材料240時(shí)界面S10及第一材料240的表面間的夾 角，e 。為一常數(shù)8. 85X 10—12F/m(Permittivity of Free Space)， e r為第一材料240的介電常數(shù)(Dielectric Constant), d為第 一材料240的厚度，而Y為導(dǎo)電液體260與非極性液體250間 的界面表面張力。由上述式子可知，施加于第一材料240的電壓 V增加時(shí)，界面S10及第一材料240的表面間的夾角e會(huì)隨之變 小，即界面SIO的曲率半徑會(huì)變小。
此外，第一與第二電極210與220例如是透明電極，其材料 例如是銦錫氧化物、銦鋅氧化物或其它適當(dāng)材料。另外，為了獲 得良好的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，第一與第二電極210與220可分別形成在兩 個(gè)基板270與280上。
再者，第一材料240的材料例如是表面張力約為18達(dá)因/ 公分的聚四氟乙烯(或稱(chēng)鐵氟龍，Teflon)或其它表面張力較小 的材料。另外，腔壁C10鄰近第二電極220的表面的材料例如是 表面張力約為43達(dá)因/公分聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯(PET)或其它 表面張力較第一材料大的材料。其中，本發(fā)明并不限定腔壁CIO 整體的材料，也可使用任何適當(dāng)材料來(lái)制作腔壁CIO，再于腔壁 C10表面設(shè)置表面張力值大于第一材料240的材料即可，其設(shè)置 方式例如但并不限定是涂布與光固化。
此外，非極性液體250例如是油或其它適當(dāng)液體，而導(dǎo)電液 體260例如是水或其它適當(dāng)液體，優(yōu)選地，非極性液體250可為 油，例如是采用折射率約為1.53的丁香油(Clove oil)，而導(dǎo)電 液體260可為水，例如是采用折射率約為1.33的水(表面張力 約為73達(dá)因/公分)，此時(shí)，當(dāng)非極性液體250的折射率大于導(dǎo)電液體260的折射率時(shí)，透鏡單元200在如圖2B的狀態(tài)下可對(duì) 通過(guò)的光線產(chǎn)生匯聚作用。反之，當(dāng)采用的非極性液體250的折 射率小于導(dǎo)電液體260的折射率時(shí)，透鏡單元200在如圖2B的 狀態(tài)下可對(duì)通過(guò)的光線產(chǎn)生發(fā)散作用。實(shí)際上，在采用水為導(dǎo)電 液體260的材料的實(shí)施方式中，腔壁C10鄰近第二電極220的表 面使用比第一材料240更親水的材料，即可使透鏡單元200達(dá)到 上述效果。
圖3A與圖3B為本發(fā)明另一實(shí)施例的透鏡單元在被施加電壓 前后的截面示意圖。請(qǐng)先參照?qǐng)D3A，本實(shí)施例的透鏡單元300 與圖2A的透鏡單元200的差異在于，第一材料340設(shè)置在腔室 C10內(nèi)腔壁230的所有表面，其余相同元件則以相同元件符號(hào)表 示并省略其說(shuō)明。
請(qǐng)參照?qǐng)D3A,在未通過(guò)第一與第二電極210與220而施加 電壓于第一材料340時(shí)，由于第一材料340與導(dǎo)電液體260的界 面表面張力值大于第二電極220與導(dǎo)電液體260的界面表面張力 值，因此導(dǎo)電液體260會(huì)傾向避免接觸第一材料340而收縮，而 非極性液體250則受導(dǎo)電液體260排擠傾向于接觸第一材料340 大部分的表面。此時(shí)，導(dǎo)電液體260與非極性液體250之間的界 面S20呈現(xiàn)為曲面，因此光線通過(guò)透鏡單元300時(shí)可被匯聚或發(fā) 散(視導(dǎo)電液體260與非極性液體250的折射率關(guān)系而定)。
請(qǐng)參照?qǐng)D3B，在通過(guò)第一電極210、第二電極220與導(dǎo)電液 體260而施加電壓于第一材料340時(shí)，第一材料340與導(dǎo)電液體 260的界面表面張力值將隨電壓增加而減少，使得界面S10的曲 率半徑變大以達(dá)到受力平衡。更詳細(xì)而言，導(dǎo)電液體260會(huì)逐漸 親近第一材料340，而使導(dǎo)電液體260與非極性液體250之間的 界面S20漸漸由曲面轉(zhuǎn)為平面，且該介面S20的曲率半徑還會(huì)隨 施加于第一材料340的電壓的增加而變大。當(dāng)界面S20成為平面 時(shí)，通過(guò)透鏡單元300的光線將不會(huì)被匯聚或發(fā)散。因此，本實(shí) 施例的透鏡單元300同樣具有可調(diào)整焦距的功能。
此外，當(dāng)非極性液體250的折射率大于導(dǎo)電液體260的折射率時(shí)，透鏡單元300在如圖3A的狀態(tài)下可對(duì)通過(guò)的光線產(chǎn)生發(fā) 散作用，優(yōu)選地，非極性液體250可為油，例如是采用折射率約 為1.53的丁香油(Clove oil)，而導(dǎo)電液體260可為水，例如是 采用折射率約為1. 33的水(表面張力約為73達(dá)因/公分)。反 之，當(dāng)非極性液體250的折射率小于導(dǎo)電液體260的折射率時(shí)， 透鏡單元300在如圖3A的狀態(tài)下可對(duì)通過(guò)的光線產(chǎn)生匯聚作用。
圖4為本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的透鏡模塊的截面示意圖。請(qǐng)先 參照?qǐng)D4，本實(shí)施例的透鏡模塊400包括了多個(gè)透鏡單元410與 420。這些透鏡單元410與420可為如圖2A的透鏡單元200或其 它符合本發(fā)明的必要技術(shù)特征的透鏡單元。其中，透鏡單元410 設(shè)置在第一平面(未示出)，即所有透鏡單元410都在同一平面 上，而透鏡單元420設(shè)置在第二平面(未示出)，即所有透鏡單 元420都在同一平面上。第一平面實(shí)質(zhì)上平行于第二平面。同時(shí)， 設(shè)置在第一平面的透鏡單元410與設(shè)置在第二平面的透鏡單元 420之間存在位置偏移量DIO。也就是，各透鏡單元410的位置 并未對(duì)應(yīng)于各透鏡單元420的位置。
通過(guò)上述設(shè)計(jì)，用戶(hù)可主動(dòng)地調(diào)整透鏡模塊400中各區(qū)的透 鏡單元410和/或420的匯聚光線的特性及焦距，以滿足用戶(hù)多 樣化的使用需求。
此外，偏移量D10例如是任意兩個(gè)相鄰的透鏡單元410或 420的間距(pitch)的一半。另外，同樣設(shè)置在第一平面的各個(gè) 透鏡單元410的第一電極412可以是同一個(gè)電極層，同理，第二 電極414也可以是同一個(gè)電極層。也就是，各個(gè)透鏡單元410的 第一電極412可由同一個(gè)電極層的不同部分所構(gòu)成，而各個(gè)透鏡 單元410的第二電極414也可由同一個(gè)電極層的不同部分所構(gòu) 成。因此，在不考慮電阻所造成的損耗時(shí)，施加于所有透鏡單元 410的電壓會(huì)是相同的。相似地，同樣設(shè)置在第二平面的各個(gè)透 鏡單元420的第一電極422可以是同一個(gè)電極層，第二電極424 也可以是同一個(gè)電極層。也就是，各個(gè)透鏡單元420的第一電極 422可由同一個(gè)電極層的不同部分所構(gòu)成，而各個(gè)透鏡單元420的第二電極424也可由同一個(gè)電極層的不同部分所構(gòu)成。因此， 在不考慮電阻所造成的損耗時(shí)，施加于所有透鏡單元420的電壓 會(huì)是相同的。
再者，可將各個(gè)透鏡單元410與420的第二電極414與424 設(shè)計(jì)為同一電極層。此時(shí)，僅需提供兩種不同電位的電壓到透鏡 單元410與420，即可使所有的透鏡單元410具有與透鏡單元420 不同的焦距。例如，如圖4所示，未施加電壓于透鏡單元420時(shí) 其界面426為平面，而通過(guò)透鏡單元420的光線將不會(huì)被匯聚或 發(fā)散。同時(shí)，施加電壓于透鏡單元410時(shí)其界面416為曲面，而 通過(guò)透鏡單元410的光線會(huì)被匯聚或發(fā)散。
圖5為本發(fā)明另一實(shí)施例的透鏡模塊的截面示意圖。請(qǐng)參照 圖5，本實(shí)施例的透鏡模塊500與圖4的透鏡模塊400的差異在 于，透鏡模塊500的透鏡單元510與520與圖3A的透鏡單元300
相同，其余相同元件則以相同元件符號(hào)表示并省略其說(shuō)明。
圖6A與圖6B為本發(fā)明另外兩個(gè)實(shí)施例的透鏡模塊的正視示 意圖。請(qǐng)參照?qǐng)D6A，例如透鏡模塊600a的透鏡單元610a是呈 長(zhǎng)條狀并排成一列。請(qǐng)參照?qǐng)D6B，例如透鏡模塊600b的透鏡單 元610b呈陣列狀排列。此外，透鏡單元610b的尺寸可以是寬度 小于2公厘，通常這樣的尺寸可使導(dǎo)電液體所受的重力影響比所 受表面張力影響要小，而使表面張力控制導(dǎo)電液體形狀的特性較 為明顯。
圖7A與圖7B為本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的平板顯示器的相鄰兩 個(gè)時(shí)序期間時(shí)的截面示意圖。請(qǐng)先參照?qǐng)D7A，本實(shí)施例的平板 顯示器700包括顯示面板710與如上述各實(shí)施例的透鏡模塊720。 透鏡模塊720設(shè)置在顯示面板710的顯示面上。也就是，用戶(hù)在 觀看平板顯示器700時(shí)，透鏡模塊720是位于用戶(hù)與顯示面板 710之間。此外，例如顯示面板710是液晶顯示面板、有機(jī)電激 發(fā)光元件面板、等離子體顯示面板或其它適當(dāng)形式的顯示面板。 例如在顯示面板710上具有多個(gè)像素712與714。
由前述各實(shí)施例的敘述可知，透鏡模塊720的透鏡單元722與724可通過(guò)調(diào)整施加的電壓而分別具有不同的焦距。如圖7A 所示，在該時(shí)序期間中，顯示面板710的像素712是顯示供用戶(hù) 的右眼觀看的影像，而顯示面板710的像素714則顯示供用戶(hù)的 左眼觀看的影像。同時(shí)，調(diào)整施加于透鏡模塊720的電壓，使透 鏡單元722發(fā)揮匯聚光線的作用，并調(diào)整透鏡單元724以防止其 對(duì)于通過(guò)的光線行進(jìn)方向產(chǎn)生影響。因此，像素712所提供的影 像將會(huì)通過(guò)各透鏡單元722的作用而傳遞至用戶(hù)的右眼。同時(shí)， 像素714所提供的影像則會(huì)通過(guò)各透鏡單元722的作用而傳遞至 用戶(hù)的左眼。
接著，如圖7B所示，在緊接著的下個(gè)時(shí)序期間中，顯示面 板710的像素712顯示供用戶(hù)的左眼觀看的影像，而顯示面板 710的像素714則顯示供用戶(hù)的右眼觀看的影像。同時(shí)，調(diào)整施 加于透鏡模塊720的電壓，調(diào)整透鏡單元722以防止其對(duì)于光線 行進(jìn)方向的影響，并使透鏡單元724發(fā)揮匯聚光線的作用。由于 透鏡單元722與724之間存在偏移量，因此像素712所提供的影 像將改為經(jīng)由各透鏡單元724的作用而傳遞至用戶(hù)的左眼。同 時(shí)，像素714所提供的影像則改為經(jīng)由各透鏡單元724的作用而 傳遞至用戶(hù)的左眼。
通過(guò)這種方式，用戶(hù)的右眼可以在相鄰的兩個(gè)時(shí)序期間中分 別接收到由像素712與714所提供給右眼的影像，而用戶(hù)的左眼 則可在相鄰的兩個(gè)時(shí)序期間中分別接收到由像素714與712所提
供給左眼的影像，并通過(guò)視覺(jué)暫留的效果看到完整且立體的影像 畫(huà)面。由于在本實(shí)施例的平板顯示器700中，并未遮住任何顯示 面板710所提供的影像，因此可大幅增加影像的亮度。此外，由 于施加電壓不同可改變透鏡單元722與724的焦距，因此本實(shí)施 例的平板顯示器700還可依據(jù)觀看用戶(hù)的需要而通過(guò)使用界面 (例如；遙控器)而適度調(diào)整施加于透鏡模塊的電壓、動(dòng)態(tài)改變聚 焦位置，以讓用戶(hù)能在任何距離都看到最佳的立體影像。另外， 若調(diào)整透鏡單元722與724，使其皆不對(duì)光線行進(jìn)方向造成影響， 則本實(shí)施例的平板顯示器700也可用于提供二維影像。再者，顯示面板710為液晶顯示面板時(shí)，可選擇性地設(shè)置背
光模塊730，并使顯示面板710位于透鏡模塊720與背光模塊730 之間。
綜上所述，本發(fā)明的透鏡單元利用腔壁上的第一材料的表面 張力值會(huì)隨被施加的電壓大小而變化的特性，可調(diào)整導(dǎo)電液體與 非極性液體間界面的曲率，而達(dá)到調(diào)整焦距的目的。此外，本發(fā) 明的透鏡模塊是由多個(gè)前述透鏡單元所排列而成，因此同樣具有 可調(diào)整各透鏡單元的焦距的優(yōu)點(diǎn)。另外，本發(fā)明的平板顯示器由 于使用前述透鏡模塊，因此可充分利用各像素而無(wú)需遮蔽部分像 素，進(jìn)而顯示高亮度的立體影像。
雖然本發(fā)明通過(guò)以上優(yōu)選實(shí)施例進(jìn)行了公開(kāi)，然而其并非用 以限定本發(fā)明，任何本領(lǐng)域技術(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(rùn)飾，因此本發(fā)明的保護(hù)范圍當(dāng)視所 附的權(quán)利要求所界定的為準(zhǔn)。
權(quán)利要求
1、一種透鏡單元，包括第一電極；第二電極；腔壁，位于該第一電極與該第二電極之間，并與該第一電極及該第二電極構(gòu)成腔室；非極性液體，填充于該腔室內(nèi)靠近該第一電極的一側(cè)；以及導(dǎo)電液體，填充于該腔室內(nèi)靠近該第二電極的一側(cè)，該導(dǎo)電液體與該非極性液體不互溶。
2、 如權(quán)利要求1所述的透鏡單元，進(jìn)一步包括.-第一材料，設(shè)置在該腔室內(nèi)的該第一電極的表面與至少該腔壁鄰近該第一電極的表面，該第一材料與該導(dǎo)電液體的界面表面 張力值大于該腔室內(nèi)該第二電極與該導(dǎo)電液體的界面表面張力 值，且該第一材料與該導(dǎo)電液體的界面表面張力值可隨所述第一 材料被施加的電壓的增加而減少。
3、 如權(quán)利要求2所述的透鏡單元，該第一材料與該導(dǎo)電液 體的界面表面張力值大于該腔壁鄰近該第二電極的表面與該導(dǎo) 電液體的界面表面張力值。
4、 如權(quán)利要求l、 2或3所述的透鏡單元，其中該第一電極 與該第二電極為透明電極。
5、 如權(quán)利要求l、 2或3所述的透鏡單元，其中該非極性液 體的折射率大于該導(dǎo)電液體的折射率。
6、 如權(quán)利要求2所述的透鏡單元，其中該第一材料設(shè)置在 該腔室內(nèi)的該腔壁的所有表面。
7、 如權(quán)利要求6所述的透鏡單元，其中該非極性液體的折 射率小于該導(dǎo)電液體的折射率。
8、 一種透鏡模塊，包括多個(gè)透鏡單元，部分所述透鏡單元設(shè)置在第一平面，其余所 述透鏡單元設(shè)置在第二平面，其中該第一平面平行該第二平面， 設(shè)置在該第一平面的所述透鏡單元與設(shè)置在該第二平面的所述透鏡單元之間存在偏移量，各個(gè)該透鏡單元包括第一電極； 第二電極；腔壁，位于該第一電極與該第二電極之間，并與該第一電極及該第二電極構(gòu)成腔室；非極性液體，填充于該腔室內(nèi)靠近該第一電極的一側(cè)；以及 導(dǎo)電液體，填充于該腔室內(nèi)靠近該第二電極的一側(cè)，該導(dǎo)電液體與該非極性液體不互溶。
9、 如權(quán)利要求8所述的透鏡模塊，進(jìn)一步包括 第一材料，設(shè)置在該腔室內(nèi)該第一電極的表面與至少該腔壁鄰近該第一電極的表面，該第一材料與該導(dǎo)電液體的界面表面張 力值大于該腔室內(nèi)該第二電極與該導(dǎo)電液體的界面表面張力值， 且該第一材料與該導(dǎo)電液體的界面表面張力值可隨該第一材料 被施加的電壓的增加而減少。
10、 如權(quán)利要求9所述的透鏡模塊，該第一材料與該導(dǎo)電液 體的界面表面張力值大于該腔壁的鄰近該第二電極的表面與該 導(dǎo)電液體的界面表面張力值。
11、 如權(quán)利要求8所述的透鏡模塊，其中該偏移量為兩相鄰 的該透鏡單元的間距的一半。
12、 如權(quán)利要求8所述的透鏡模塊，其中所述透鏡單元呈長(zhǎng) 條狀，并在所述第一平面與該第二平面上分別排成一列。
13、 如權(quán)利要求8所述的透鏡模塊，其中所述透鏡單元在該 第一平面與該第二平面上分別呈陣列狀排列。
14、 如權(quán)利要求8所述的透鏡模塊，其中設(shè)置在該第一平面 的所述透鏡單元的所述第一電極與所述第二電極分別為同一電 極層。
15、 如權(quán)利要求8所述的透鏡模塊，其中設(shè)置在該第二平面 的所述透鏡單元的所述第一電極與所述第二電極分別為同一電 極層。
16、 如權(quán)利要求8所述的透鏡模塊，其中設(shè)置在該第一平面 與該第二平面的所述透鏡單元的所述第二電極為同一電極層。
17、 如權(quán)利要求8、 9或10所述的透鏡模塊，其中該第一電 極與該第二電極為透明電極。
18、 如權(quán)利要求8、 9或IO所述的透鏡模塊，其中該非極性 液體的折射率大于該導(dǎo)電液體的折射率。
19、 如權(quán)利要求9所述的透鏡模塊，其中該第一材料設(shè)置在 該腔室內(nèi)的該腔壁的所有表面。
20、 如權(quán)利要求19所述的透鏡模塊，其中該非極性液體的 折射率小于該導(dǎo)電液體的折射率。
21、 一種平板顯示器，包括顯示面板；透鏡模塊，設(shè)置該顯示面板的顯示面上，該透鏡模塊包括多個(gè)透鏡單元，部分所述透鏡單元設(shè)置在第一平面，其余所 述透鏡單元設(shè)置在第二平面，其中該第一平面平行于該第二平 面，設(shè)置在該第一平面的所述透鏡單元與設(shè)置在該第二平面的所述透鏡單元之間存在偏移量，各該透鏡單元包括 第一電極； 第二電極；腔壁，位于該第一電極與該第二電極之間，并與該第一電極及該第二電極構(gòu)成腔室；非極性液體，填充于該腔室內(nèi)靠近該第一電極的一側(cè)；以及 導(dǎo)電液體，填充于該腔室內(nèi)靠近該第二電極的一側(cè)，該導(dǎo)電液體與該非極性液體不互溶。
22、 如權(quán)利要求21所述的平板顯示器，進(jìn)一步包括 第一材料，設(shè)置在該腔室內(nèi)該第一電極的表面與至少該腔壁鄰近該第一電極的表面，該第一材料與該導(dǎo)電液體的界面表面張 力值大于該腔室內(nèi)該第二電極與該導(dǎo)電液體的界面表面張力值， 且該第一材料與該導(dǎo)電液體的界面表面張力值隨該第一材料被 施加的電壓的增加而增加。
23、 如權(quán)利要求22所述的平板顯示器，該第一材料與該導(dǎo) 電液體的界面表面張力值大于該腔壁鄰近該第二電極的表面與 該導(dǎo)電液體的界面表面張力值。
全文摘要
一種透鏡單元，包括第一電極、第二電極、腔壁、非極性液體以及導(dǎo)電液體。腔壁位于第一電極與第二電極之間，并與第一及第二電極構(gòu)成腔室。第一材料設(shè)置在腔室內(nèi)第一電極的表面與腔壁鄰近第一電極的表面。非極性液體填充于腔室內(nèi)靠近第一電極的一側(cè)。導(dǎo)電液體填充于腔室內(nèi)靠近第二電極的一側(cè)，且導(dǎo)電液體與非極性液體不互溶。該透鏡單元可應(yīng)用于透鏡模塊與平板顯示器。
文檔編號(hào)G02B3/14GK101303422SQ20071010289
公開(kāi)日2008年11月12日 申請(qǐng)日期2007年5月11日 優(yōu)先權(quán)日2007年5月11日
發(fā)明者吳善德 申請(qǐng)人:奇美電子股份有限公司