專利名稱：薄型寬視角立體顯示器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種立體顯示面板，尤其是涉及一種每個(gè)液體透鏡單元焦距 可單獨(dú)調(diào)整的、薄型的、寬視角的、柔性的立體顯示面板。
背景技術(shù)：
可裸眼直視的三維立體顯示技術(shù)是指無(wú)需佩戴任何輔助裝置，人眼可直接 觀測(cè)到立體圖像的顯示技術(shù)?？陕阊壑币暤娜S立體顯示技術(shù)又可分為，雙目視 差的立體顯示技術(shù)和真三維圖像的立體顯示技術(shù)。雙目視差的立體顯示技術(shù)主要 采用視差柵欄或柱狀棱鏡等光學(xué)器件，使左、右眼圖像在三維空間不同方向進(jìn)行 傳播，從而實(shí)現(xiàn)觀察者左、右眼在空間固定位置分別觀看到不同的圖像。真三維 圖像的立體顯示技術(shù)包括圖像集成立體顯示技術(shù)和全息立體顯示技術(shù)等，其原理 為在三維空間重建物體光線在各個(gè)方向的傳播。
本申請(qǐng)人在中國(guó)申請(qǐng)專利200810018937.6中公開(kāi)了一種二維和三維圖像轉(zhuǎn) 換控制面板，該面板使用電潤(rùn)濕技術(shù)形成的液體透鏡單元組成液體透鏡陣列，具 有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，實(shí)時(shí)實(shí)現(xiàn)二維顯示方式和三維顯示方式轉(zhuǎn)換，根據(jù)圖像內(nèi)容動(dòng)態(tài)調(diào) 整焦距以提高三維立體圖像的清晰度等優(yōu)點(diǎn)。采用該面板可以實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)的二維平 面圖像顯示方式、雙目視差的立體顯示方式、圖像集成立體顯示方式、以及二維 圖像和三維圖像的同屏幕顯示方式。但該面板具有較厚的網(wǎng)狀孔結(jié)構(gòu)，影響了顯 示圖像的視角范圍。本發(fā)明提供一種薄型的立體顯示面板，具有較寬的視角范圍， 可以實(shí)現(xiàn)可彎曲的柔性三維立體顯示面板。
發(fā)明內(nèi)容
技術(shù)問(wèn)題為了克服液體透鏡陣列的網(wǎng)狀孔結(jié)構(gòu)對(duì)視角范圍的影響，本實(shí)用 新型提供一種薄型寬視角立體顯示器，該面板具有較薄的結(jié)構(gòu)和較寬的視角范 圍，可以實(shí)現(xiàn)可彎曲的柔性三維立體顯示面板。
技術(shù)方案本實(shí)用新型解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是該面板由縱橫
排列的液體透鏡單元組成，每一個(gè)液體透鏡單元的組成為在第一透明基板上制 作薄膜晶體管陣列和驅(qū)動(dòng)電極，薄膜晶體管陣列的漏電極分別連接到驅(qū)動(dòng)電極， 在薄膜晶體管陣列和驅(qū)動(dòng)電極上覆蓋絕緣層，在絕緣層上制作網(wǎng)狀孔，網(wǎng)狀孔內(nèi) 壁涂覆第一疏水層，網(wǎng)狀孔頂部覆蓋第二疏水層，網(wǎng)狀孔內(nèi)有第一液體，形成液 體透鏡單元，第一液體與驅(qū)動(dòng)電極導(dǎo)通，第二液體覆蓋在網(wǎng)狀孔上，第二透明基 板覆蓋在第二液體上，第二透明基板內(nèi)有第三疏水層。每個(gè)液體透鏡單元至少包 含一個(gè)薄膜晶體管，薄膜晶體管控制每個(gè)液體透鏡單元的驅(qū)動(dòng)電極電位，所有液 體透鏡單元的網(wǎng)狀孔保持相同的電位，通過(guò)控制薄膜晶體管陣列的行掃描電極和 列數(shù)據(jù)電極，實(shí)現(xiàn)每個(gè)液體透鏡單元的驅(qū)動(dòng)電極與網(wǎng)狀孔之間電壓差的單獨(dú)控 制。
本實(shí)用新型優(yōu)選技術(shù)方案中，由于網(wǎng)狀孔結(jié)構(gòu)薄且與第二透明基板不接觸， 從而可以實(shí)現(xiàn)可彎曲的柔性三維立體顯示面板，即第一透明基板和第二透明基板 采用柔性基板，薄型的網(wǎng)狀孔制作在柔性第一透明基板上。
本實(shí)用新型優(yōu)選技術(shù)方案中，在電潤(rùn)濕作用下，每個(gè)液體透鏡單元內(nèi)第一液 體與第二液體的交界面可以單獨(dú)調(diào)整，即液體透鏡單元的焦距可以單獨(dú)調(diào)整，工 作在第一液面時(shí)，液體透鏡單元為二維圖像顯示方式，工作在第二液面時(shí)，液體 透鏡單元為三維圖像顯示方式，本行業(yè)內(nèi)專業(yè)人員，可以采用本發(fā)明進(jìn)一步組合
出各種液體透鏡陣列焦距變化方案，例如傳統(tǒng)的二維平面圖像顯示方式、雙目視 差的立體顯示方式、圖像集成立體顯示方式、以及二維圖像和三維圖像的同屏幕 顯示方式。
本實(shí)用新型優(yōu)選技術(shù)方案中，液體透鏡單元為旋轉(zhuǎn)對(duì)稱結(jié)構(gòu)，例如圓柱型、 圓梯形、碗型、或?qū)ΨQ的六邊形等，從而保證獲得旋轉(zhuǎn)對(duì)稱的電場(chǎng)分布；液體透 鏡單元的排列方式可以是行列矩陣式排列、或品字狀排列、或蜂窩狀排列。
有益效果本實(shí)用新型的有益效果是，在保證每個(gè)液體透鏡單元焦距可單獨(dú) 調(diào)整的同時(shí)，具有較薄的網(wǎng)狀孔結(jié)構(gòu)，擴(kuò)大了顯示圖像的視角范圍，可以實(shí)現(xiàn)可 彎曲的柔性三維立體顯示面板，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。
圖1是本實(shí)用新型優(yōu)選實(shí)施例結(jié)構(gòu)圖； 以上的圖中有第二透明基板l、第三疏水層2、第二液體3、第二疏水層4、第
一疏水層5、薄膜晶體管陣列6、第一透明基板7、驅(qū)動(dòng)電極8、絕緣層9、第 一液體IO、網(wǎng)狀孔ll、第二液面12、第一液面13。
具體實(shí)施方式
圖l所示是本實(shí)用新型優(yōu)選實(shí)施例結(jié)構(gòu)圖，主要包括第一透明基板7，可 以采用玻璃、透明樹(shù)脂等材料，在第一透明基板7上制作薄膜晶體管陣列6，可 以采用當(dāng)前平板顯示器所普遍采用的薄膜晶體管工藝制備，例如a-Si、 p-Si、 ZnO等制作的電場(chǎng)效應(yīng)晶體管或二極管，薄膜晶體管陣列6由連接到柵電極的行 掃描電極和連接到源電極的列數(shù)據(jù)電極同步控制，行掃描電極和列數(shù)據(jù)電極可以 是透明電極，例如氧化銦錫、或氧化鋅等材料制作的透明電極，其行、列布線優(yōu) 選在網(wǎng)狀孔11之下，以保證液體透鏡單元的透光性并避免行列信號(hào)線對(duì)液體透 鏡單元空間電場(chǎng)強(qiáng)度的影響(圖中簡(jiǎn)化，未畫(huà)出行掃描電極和列數(shù)據(jù)電極)，薄 膜晶體管陣列6的漏電極連接到每個(gè)液體透鏡單元的驅(qū)動(dòng)電極8，驅(qū)動(dòng)電極8可 以是氧化銦錫、或氧化鋅等材料制作的透明電極，在薄膜晶體管陣列6和驅(qū)動(dòng)電 極8上覆蓋絕緣層9，例如聚酰亞胺等絕緣材料，在絕緣層9上制作網(wǎng)狀孔11， 網(wǎng)狀孔11可以是導(dǎo)電金屬網(wǎng)板，例如鐵、不銹鋼、殷瓦鋼等，或是表面涂覆有 導(dǎo)電層的介質(zhì)材料，例如表面覆蓋有導(dǎo)電聚合物PEDOT、或是金屬導(dǎo)電層的聚酰 亞胺、或樹(shù)脂等材料，網(wǎng)狀孔11內(nèi)壁涂覆第一疏水層5，例如聚四氟乙烯等疏 水材料制作的薄膜，頂部覆蓋第二疏水層4，例如聚四氟乙烯等疏水材料制作的 薄膜，網(wǎng)狀孔11孔徑內(nèi)包含第一液體10，第一液體10是導(dǎo)電或極性透明液體， 例如鹽水溶液或去離子水，網(wǎng)狀孔11上覆蓋第二液體3，第二液體3是非極性 的絕緣液體，例如礦物油等，第二液體3上是第二透明基板1，可以采用玻璃、 透明樹(shù)脂等材料，第二透明基板1下制作有第三疏水層2，可以是聚四氟乙烯等 疏水材料制作的薄膜。在網(wǎng)狀孔11和驅(qū)動(dòng)電極8之間加載電壓可以調(diào)整第一液 體10和第二液體3的交界面曲率半徑，工作在第一液面13時(shí)，液體透鏡單元為 二維圖像顯示方式，工作在第二液面12時(shí)，液體透鏡單元為三維圖像顯示方式， 例如所有液體透鏡單元為第一液面13時(shí)為傳統(tǒng)的二維平面圖像顯示方式、所有 液體透鏡單元為第二液面12時(shí)可以實(shí)現(xiàn)雙目視差的立體顯示方式或圖像集成立 體顯示方式、液體透鏡單元根據(jù)顯示內(nèi)容分別實(shí)現(xiàn)第一液面13和第二液面12時(shí) 為二維圖像和三維圖像的同屏幕顯示方式，并且二維圖像和三維圖像的顯示區(qū)域可以通過(guò)控制網(wǎng)狀孔11與驅(qū)動(dòng)電極8的電壓差實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)改變。
在圖l實(shí)施例中，為實(shí)現(xiàn)可彎曲的柔性三維立體顯示面板，第一透明基板7 和第二透明基板1可以采用超薄玻璃材料、或是透明聚合物材料，例如聚乙烯等。
權(quán)利要求1.一種薄型寬視角立體顯示器，其特征是該面板由縱橫排列的液體透鏡單元組成，每一個(gè)液體透鏡單元的組成為在第一透明基板(7)上制作薄膜晶體管陣列(6)和驅(qū)動(dòng)電極(8)，薄膜晶體管陣列(6)的漏電極分別連接到驅(qū)動(dòng)電極(8)，在薄膜晶體管陣列(6)和驅(qū)動(dòng)電極(8)上覆蓋絕緣層(9)，在絕緣層(9)上制作網(wǎng)狀孔(11)，網(wǎng)狀孔(11)內(nèi)壁涂覆第一疏水層(5)，網(wǎng)狀孔(11)頂部覆蓋第二疏水層(4)，網(wǎng)狀孔(11)內(nèi)有第一液體(10)，第一液體(10)與驅(qū)動(dòng)電極(8)導(dǎo)通，第二液體(3)覆蓋在網(wǎng)狀孔(11)上，第二透明基板(1)覆蓋在第二液體(3)上，第二透明基板(1)內(nèi)側(cè)有第三疏水層(2)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的薄型寬視角立體顯示器，其特征是第一透明基 板(7)和第二透明基板(1)采用柔性基板。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的薄型寬視角立體顯示器，其特征是每個(gè)液體透 鏡單元至少包含一個(gè)薄膜晶體管單獨(dú)控制驅(qū)動(dòng)電極(8)與網(wǎng)狀孔(11)之間的 電壓差，實(shí)現(xiàn)二維平面圖像顯示方式、或雙目視差的立體顯示方式、或圖像集成 立體顯示方式、或二維圖像和三維圖像的同屏幕顯示方式。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的薄型寬視角立體顯示器，其特征是液體透鏡單元為旋轉(zhuǎn)對(duì)稱結(jié)構(gòu)，是圓柱型、或圓梯形、或碗型、或?qū)ΨQ的六邊形，液體透鏡 單元排列方式是行列矩陣式排列、或品字狀排列、或蜂窩狀排列。
專利摘要薄型寬視角立體顯示器，它是在第一透明基板(7)上制作薄膜晶體管陣列(6)和驅(qū)動(dòng)電極(8)，薄膜晶體管陣列(6)的漏電極分別連接到驅(qū)動(dòng)電極(8)，在薄膜晶體管陣列(6)和驅(qū)動(dòng)電極(8)上覆蓋絕緣層(9)，在絕緣層(9)上制作網(wǎng)狀孔(11)，網(wǎng)狀孔(11)內(nèi)壁涂覆第一疏水層(5)，網(wǎng)狀孔(11)頂部覆蓋第二疏水層(4)，網(wǎng)狀孔(11)內(nèi)有第一液體(10)，第一液體(10)與驅(qū)動(dòng)電極(8)導(dǎo)通，第二液體(3)覆蓋在網(wǎng)狀孔(11)上，第二透明基板(1)覆蓋在第二液體(3)上，第二透明基板(1)內(nèi)有第三疏水層(2)。該面板具有較寬的視角范圍，可以實(shí)現(xiàn)可彎曲的柔性三維立體顯示面板，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。
文檔編號(hào)G02B26/02GK201196698SQ20082011605
公開(kāi)日2009年2月18日 申請(qǐng)日期2008年5月16日 優(yōu)先權(quán)日2008年5月16日
發(fā)明者軍 夏, 威 雷 申請(qǐng)人:東南大學(xué)