立體顯示器的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種立體顯示器，包括：顯示裝置和位于所述顯示裝置上的轉(zhuǎn)換裝置，所述轉(zhuǎn)換裝置包括：第一硬質(zhì)基板，所述第一硬質(zhì)基板與所述顯示裝置相貼合；面狀電極，所述面狀電極位于所述第一硬質(zhì)基板上；條狀電極，所述條狀電極位于所述面狀電極之上；電致伸縮性薄膜，位于所述面狀電極與所述條狀電極之間，通過電壓控制電致伸縮性薄膜的形狀變化實現(xiàn)2D-3D的轉(zhuǎn)換，減小了立體顯示器的整體厚度，并且不受顯示裝置出射光的偏振方向的影響，從而省去光學膜片，降低了生產(chǎn)成本。
【專利說明】立體顯示器

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種自由立體顯示器，特別涉及一種2D-3D可轉(zhuǎn)換的立體顯示器。

【背景技術(shù)】
[0002]人類是通過左眼和右眼所看到的物體的細微差異來感知物體的深度，從而識別出立體圖像的，這種差異被稱為視差。立體顯示技術(shù)就是通過人為的手段來制造人的左右眼的視差，給左、右眼分別送去有視差的兩幅圖像，使大腦在獲取了左右眼看到的不同圖像之后,產(chǎn)生觀察真實三維物體的感覺。
[0003]透鏡式立體顯示器具有亮度損失小、光柵可見性低等優(yōu)點，并且可以實現(xiàn)2D/3D的切換，現(xiàn)有的2D/3D可切換的透鏡技術(shù)主要包括雙折射透鏡、液晶透鏡等。圖1a和Ib是現(xiàn)有雙折射透鏡立體顯示器的結(jié)構(gòu)示意圖，如圖1a和Ib所示，雙折射透鏡立體顯示器由顯示屏100、偏振光轉(zhuǎn)換裝置101和透鏡組件組成。透鏡組件由單折射率的透鏡102和雙折射率的液晶聚合物103組成。所述透鏡102為凹透鏡陣列。偏振光轉(zhuǎn)換裝置101是90度扭曲的液晶盒。當偏振光轉(zhuǎn)換裝置101不加電壓時，通過的偏振光旋轉(zhuǎn)90度，透鏡102和液晶聚合物103的折射率相同，呈2D模式，如圖1a所示；當偏振光轉(zhuǎn)換裝置101加電壓時，不改變偏振光的偏振狀態(tài)，透鏡102和聚合物液晶103的折射率不同，形成雙折射率透鏡，將入射的圖像分成左眼圖像和右眼圖像，實現(xiàn)3D效果，如圖1b所示。
[0004]圖2a和2b是現(xiàn)有液晶透鏡立體顯示器的結(jié)構(gòu)示意圖，如圖2a和2b所示，液晶透鏡立體顯示器由顯示屏200和液晶透鏡201組成，所述液晶透鏡201的結(jié)構(gòu)為兩片玻璃加上一些電極構(gòu)成的液晶盒。如圖2a所示，液晶盒可等效為平面的透鏡，不改變出射光的方向，呈現(xiàn)2D模式；如圖2b所示，加電壓狀態(tài)下，液晶分子隨著電場線的分布發(fā)生扭轉(zhuǎn)，形成液晶透鏡，對光線實現(xiàn)會聚作用，進而實現(xiàn)3D效果。
[0005]雙折射透鏡立體顯示器需要在顯示屏上增加一個偏振光轉(zhuǎn)化裝置、一個透鏡組件和兩層貼合層，增加的厚度值為1.1_，而液晶透鏡式立體顯示器需要增加一個液晶盒和一層貼合層，增加的厚度為0.9mm，增加的厚度比較大影響到產(chǎn)品的輕薄化；并且雙折射透鏡立體顯示器與液晶透鏡式立體顯示器都要求從顯示屏出射的光為偏振光，且對偏振方向有要求，當出射光為非線偏振光或偏振方向不滿足要求時需要使用光學膜片來轉(zhuǎn)化。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的在于提供一種立體顯示器，實現(xiàn)2D-3D轉(zhuǎn)換的同時降低了立體顯示器的總體厚度，并且適用于出射光為非線性偏振光的顯示屏。
[0007]本發(fā)明的技術(shù)方案是一種立體顯示器，包括:
[0008]顯示裝置和位于所述顯示裝置上的轉(zhuǎn)換裝置，
[0009]所述轉(zhuǎn)換裝置包括:
[0010]第一硬質(zhì)基板，與所述顯示裝置相貼合，其上設(shè)置有電極引腳；
[0011]面狀電極，位于所述第一硬質(zhì)基板上；
[0012]條狀電極，位于所述面狀電極之上，并且與所述第一硬質(zhì)基板的電極引腳連接；
[0013]電致伸縮性薄膜，位于所述面狀電極與所述條狀電極之間，隨著所述面狀電極與所述條狀電極間電壓的變化，所述電致伸縮性薄膜的形狀發(fā)生變化。
[0014]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點:
[0015]1、本發(fā)明的立體顯示器包含顯示裝置及由第一硬質(zhì)基板、面狀電極、電致伸縮性薄膜和條狀電極組成的轉(zhuǎn)換裝置，與現(xiàn)有的包含顯示器、偏振光轉(zhuǎn)換裝置和透鏡組件的雙折射透鏡以及包含有顯示器和液晶盒的液晶透鏡式立體顯示器相比，所述立體顯示器的整體厚度減小，有利于實現(xiàn)產(chǎn)品的輕薄化。
[0016]2、本發(fā)明通過電壓控制電致伸縮性薄膜的形狀變化實現(xiàn)2D-3D的轉(zhuǎn)換，不受顯示裝置出射光偏振方向的影響，可以直接應用于出射光為非線性偏振光的顯示裝置，從而省去光學膜片，降低生產(chǎn)成本。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0017]圖1a?Ib為現(xiàn)有的雙折射透鏡立體顯示器的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0018]圖2a?2b為現(xiàn)有的液晶透鏡立體顯示器的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0019]圖3a?3b為本發(fā)明較佳實施例的立體顯示器的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0020]圖4a?4b為本發(fā)明較佳實施例的立體顯示器的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0021]圖5為本發(fā)明較佳實施例的面狀電極走線示意圖。
[0022]圖6為本發(fā)明較佳實施例的條狀電極走線示意圖。

【具體實施方式】
[0023]為使本發(fā)明的內(nèi)容更加清楚易懂，以下結(jié)合說明書附圖，對本發(fā)明的內(nèi)容做進一步說明。當然本發(fā)明并不局限于該具體實施例，本領(lǐng)域的技術(shù)人員所熟知的一般替換也涵蓋在本發(fā)明的保護范圍內(nèi)。
[0024]本發(fā)明利用示意圖進行了詳細的表述，在詳述本發(fā)明實例時，為了便于說明，示意圖不依照一般比例局部放大，不應對此作為本發(fā)明的限定。
[0025]請參照圖3a?3b，圖3a?3b為本發(fā)明較佳實施例的立體顯示器的結(jié)構(gòu)示意圖。本發(fā)明提出的一種立體顯示器，包括:顯示裝置300和位于所述顯示裝置上的轉(zhuǎn)換裝置301,
[0026]所述轉(zhuǎn)換裝置301包括:
[0027]第一硬質(zhì)基板302,所述第一硬質(zhì)基板302與所述顯不裝置300相貼合,所述第一硬質(zhì)基板302上設(shè)置有電極引腳；
[0028]面狀電極303，所述面狀電極303位于所述第一硬質(zhì)基板302上；
[0029]條狀電極305，所述條狀電極305位于所述面狀電極303之上，并且連接到所述第一硬質(zhì)基板302的電極引腳上；
[0030]電致伸縮性薄膜304，位于所述面狀電極303與所述條狀電極305之間，隨著電壓的變化，所述電致伸縮性薄膜304的形狀發(fā)生變化。
[0031]如圖3a所示，不加電狀態(tài)下，或所述條狀電極和面狀電極之間電壓未達到電致伸縮性薄膜304的相變閾值電壓時，所述轉(zhuǎn)換裝置301相當于平面透鏡，不改變出射光的方向，所述立體顯示器將呈現(xiàn)2D顯示模式；如圖3b所示，加電狀態(tài)下，當所述條狀電極305和面狀電極303之間的電壓超過電致伸縮性薄膜304相變閾值電壓時，所述電致伸縮性薄膜304發(fā)生形變，在條狀電極305和面狀電極303之間的電場力作用下使電致伸縮性薄膜304呈現(xiàn)凸透鏡的形狀，對光線實現(xiàn)會聚作用，將顯示裝置300入射的圖像分成左眼圖像和右眼圖像，左右眼產(chǎn)生視差，產(chǎn)生觀察真實三維物體的感覺，此時所述立體顯示器呈現(xiàn)3D模式。通過不加電壓或加在面狀電極與條狀電極上的電壓達到電致伸縮性薄膜304的相變閾值電壓，來實現(xiàn)立體顯示器2D-3D模式的轉(zhuǎn)換。所述相變閾值電壓與電致伸縮性薄膜的材質(zhì)、厚度以及面狀電極和條狀電極的材質(zhì)、尺寸有關(guān)。
[0032]本實施例中，所述第一硬質(zhì)基板302的非顯示區(qū)上設(shè)置有電極引腳308，用于與外部驅(qū)動電路相連接，所述電極引腳308上設(shè)置有過孔309，如圖5所示，所述電極引腳308通過過孔309連接到條狀電極上，面狀電極303設(shè)置于所述第一硬質(zhì)基板302上，通過柔性電路板或其他方式連接到外部驅(qū)動電路。
[0033]所述面狀電極303與所述條狀電極305平行排列，所述條狀電極305由第一方向的電極條307和第二方向的多個平行排列的電極條306組成，如圖6所示，310為立體顯示器的顯示區(qū)，所述第一方向的電極條307位于顯示區(qū)310之外，用于連接第二方向的多個平行排列的電極條306，所述第二方向的電極條306中最邊緣的一個電極條位于顯示區(qū)310之夕卜，其上設(shè)置有過孔，與所述第一硬質(zhì)基板302上電極引腳308的過孔309相連通，條狀電極305通過過孔309連接到所述第一硬質(zhì)基板302的電極引腳上，然后通過柔性線路板或其他方式連接到外部驅(qū)動電路，所述第二方向的電極條306中其余電極條位于顯示區(qū)310內(nèi)用于提供電壓。所述第一方向的電極條307和第二方向的多個平行排列的電極條306相垂直。在其他實施例中，也可以采用其他的方式設(shè)計條狀電極305。
[0034]所述面狀電極302和所述條狀電極305的材質(zhì)為氧化銦錫，或其他本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的材料。
[0035]所述電致伸縮性薄膜304為具有逆壓電性質(zhì)的向列相凝膠或鐵電液晶彈性體膜，所述電致伸縮性薄膜304加電狀態(tài)下發(fā)生收縮，不加電狀態(tài)下恢復原狀。所述電致伸縮性薄膜的厚度為100?300um，例如100um、200um、300um，較佳的厚度為200um。
[0036]所述第一硬質(zhì)基板302是透明的，可以是玻璃、塑料或本領(lǐng)域技術(shù)人員公知的其他材料，所述第一硬質(zhì)基板302的厚度為100?300um，例如lOOum、150um、200um、250um、300um，較佳的厚度為200um。
[0037]本實施例中，所述轉(zhuǎn)換裝置301只包含一層硬質(zhì)基板層，兩層電極以及一層液晶彈性體，現(xiàn)有技術(shù)中的立體顯示器，例如雙折射透鏡式立體顯示器，需要增加偏振光轉(zhuǎn)換裝置和透鏡組件，附加的厚度值為1.1_，而液晶透鏡式立體顯示器需要增加液晶盒，附加的厚度為0.9_，本發(fā)明所述的立體顯示器只需要增加轉(zhuǎn)換裝置，所述轉(zhuǎn)換裝置中包含的硬質(zhì)基板層及液晶彈性體的厚度較佳值只有200um，其厚度遠小于雙折射透鏡中的偏振光裝換裝置和透鏡組件，以及液晶透鏡中的液晶盒。所述立體顯示器的整體厚度減小，有利于實現(xiàn)產(chǎn)品的輕薄化。
[0038]并且，由于所述立體顯示器是通過電壓控制電致伸縮性薄膜的形狀來實現(xiàn)2D-3D的轉(zhuǎn)換，不受顯示裝置出射光的偏振方向的影響，非線性偏振光作用于顯示裝置，條狀電極305和面狀電極303之間的電壓超過電致伸縮性薄膜304相變閾值電壓時，所述電致伸縮性薄膜304依舊會發(fā)生形變，在條狀電極305和面狀電極303之間的電場力作用下，所述電致伸縮性薄膜304呈現(xiàn)凸透鏡的形狀，對非線性偏振光實現(xiàn)會聚作用，使所述立體顯示器呈現(xiàn)3D模式，因此本發(fā)明所述立體顯示器可以直接使用出射光為非線性偏振光的顯示裝置，從而可以省去現(xiàn)有技術(shù)中使用的光學膜片，降低生產(chǎn)成本。
[0039]在本發(fā)明的另一實施例中，在上一實施例的基礎(chǔ)上，所述轉(zhuǎn)換裝置還包括柔性膠層和第二硬質(zhì)基板，所述柔性膠層位于所述條狀電極之上，所述第二硬質(zhì)基板層位于所述柔性膠層之上。
[0040]如圖4a所示,所述轉(zhuǎn)換裝置401包括:
[0041]第一硬質(zhì)基板402,所述第一硬質(zhì)基板402與所述顯不裝置400相貼合,所述第一硬質(zhì)基板402上設(shè)置有電極引腳；
[0042]面狀電極403，所述面狀電極403位于所述第一硬質(zhì)基板402上；
[0043]條狀電極405，所述條狀電極405位于所述面狀電極403之上，并且連接到所述第一硬質(zhì)基板402的電極引腳上；
[0044]電致伸縮性薄膜404，位于所述面狀電極403與所述條狀電極405之間，隨著電壓的變化，所述電致伸縮性薄膜404的形狀發(fā)生變化；
[0045]第二硬質(zhì)基板407，位于所述條狀電極405之上；
[0046]柔性膠層406，位于所述條狀電極405之上，第二硬質(zhì)基板407位于所述柔性膠層406之上。
[0047]請參考圖4a，不加電狀態(tài)下，或所述條狀電極405和面狀電極403之間的電壓小于電致伸縮性薄膜404相變閾值電壓時，所述轉(zhuǎn)換裝置401等效于平面的透鏡，不改變出射光的方向，所述立體顯示器呈現(xiàn)2D顯示模式。
[0048]請參考圖4b，當加在所述條狀電極405和面狀電極403之間的電壓超過電致伸縮性薄膜404相變閾值電壓時，所述電致伸縮性薄膜404發(fā)生形變，在條狀電極405和面狀電極403之間的電場力作用下，呈現(xiàn)凸透鏡的形狀，對光線實現(xiàn)會聚作用，所述立體顯示器呈現(xiàn)3D模式。
[0049]所述第二硬質(zhì)基板407是透明的，材質(zhì)與第一硬質(zhì)基板402相同，厚度為100?300um,例如，lOOum、150um、200um、250um、300um,較佳的厚度為200um。所述第二硬質(zhì)基板407可以對所述轉(zhuǎn)換裝置401的上表面起到保護作用，避免外力對條狀電極405或電致伸縮性薄膜404造成影響，進而保證立體顯示器的顯示效果，并且設(shè)置第二硬質(zhì)基板407，方便在其上附加一層觸摸屏，實現(xiàn)立體顯示器的觸摸效果，也方便在第二硬質(zhì)基板上做反光等光學處理。
[0050]所述柔性膠層406的材料折射率小于所述電致伸縮性薄膜404的材料折射率，用于填充條狀電極405與第二硬質(zhì)基板407之間的間隙，避免第二硬質(zhì)基板407直接作用在條狀電極405上；當條狀電極405和面狀電極403之間的電壓超過電致伸縮性薄膜404相變閾值電壓時，所述條狀電極405的位置隨著電致伸縮性薄膜404的收縮靠進面狀電極403，所述電致伸縮性薄膜404呈現(xiàn)凸透鏡形狀，此時柔性膠層406填充第二硬質(zhì)基板407與凸透鏡之間的空隙，防止第二硬質(zhì)基板407對電致伸縮性薄膜404形成的凸透鏡形狀造成影響。并且由于所述柔性膠層406的材料折射率小于所述電致伸縮性薄膜404的材料折射率，光線經(jīng)過電致伸縮性薄膜404射入柔性膠層406時發(fā)生會聚，不會影響電致伸縮性薄膜404的凸透鏡的效果，因此在圖4b中轉(zhuǎn)換裝置總體仍具有柱狀凸透鏡陣列的效果。
[0051]在本發(fā)明的其他實施例中，還包括在第二硬質(zhì)基板上附加一層觸摸屏，同時實現(xiàn)立體顯示器的3D功能與觸摸功能，也包括在第二硬質(zhì)基板上做反光等光學處理，實現(xiàn)產(chǎn)品的光學要求。
[0052]本發(fā)明所述立體顯示器，包括顯示裝置及裝換裝置，通過不加電壓或加在條狀電極與面狀電極之間的電壓大于電致伸縮性薄膜的相變閾值電壓，來實現(xiàn)立體顯示器2D-3D的轉(zhuǎn)換；電致伸縮性薄膜不產(chǎn)生形變，或產(chǎn)生同樣的形變，形成透鏡陣列，驅(qū)動方法簡單；并且轉(zhuǎn)換裝置中的電極為單層的條狀電極，另一面為整面電極，結(jié)構(gòu)簡單。
[0053]綜上所述，本發(fā)明的立體顯示器包含顯示裝置及由第一硬質(zhì)基板、面狀電極、電致伸縮性薄膜和條狀電極組成的轉(zhuǎn)換裝置，與現(xiàn)有的包含顯示器、偏振光轉(zhuǎn)換裝置和透鏡組件的雙折射透鏡以及包含有顯示器和液晶盒的液晶透鏡式立體顯示器相比，所述立體顯示器的整體厚度減小，有利于實現(xiàn)產(chǎn)品的輕薄化；本發(fā)明通過電壓控制電致伸縮性薄膜的形狀變化實現(xiàn)2D-3D的轉(zhuǎn)換，不受顯示裝置出射光的偏振方向的影響，可以直接應用于出射光為非線性偏振光的顯示裝置，從而省去光學膜片，降低生產(chǎn)成本。
[0054]上述描述僅是對本發(fā)明較佳實施例的描述，并非對本發(fā)明范圍的任何限定，本發(fā)明領(lǐng)域的普通技術(shù)人員根據(jù)上述揭示內(nèi)容做的任何變更、修飾，均屬于權(quán)利要求書的保護范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種立體顯示器，包括:顯示裝置和位于所述顯示裝置上的轉(zhuǎn)換裝置， 所述轉(zhuǎn)換裝置包括: 第一硬質(zhì)基板，與所述顯示裝置相貼合，其上設(shè)置有電極引腳； 面狀電極，位于所述第一硬質(zhì)基板上； 條狀電極，位于所述面狀電極之上，并且與所述第一硬質(zhì)基板的電極引腳連接； 電致伸縮性薄膜，位于所述面狀電極與所述條狀電極之間，隨著所述面狀電極與所述條狀電極間電壓的變化，所述電致伸縮性薄膜的形狀發(fā)生變化。
2.如權(quán)利要求1所述的立體顯示器，其特征在于，當加在所述條狀電極和面狀電極之間的電壓超過所述電致伸縮性薄膜的相變閾值電壓時，所述立體顯示器呈現(xiàn)3D顯示模式；不加電狀態(tài)，或所述條狀電極和面狀電極之間電壓未達到所述電致伸縮性薄膜的相變閾值電壓時，所述立體顯示器呈現(xiàn)2D顯示模式。
3.如權(quán)利要求1所述的立體顯示器，其特征在于，所述轉(zhuǎn)換裝置還包括柔性膠層和第二硬質(zhì)基板，所述柔性膠層位于所述條狀電極之上，所述第二硬質(zhì)基板層位于所述柔性膠層之上。
4.如權(quán)利要求3所述的立體顯示器，其特征在于，所述第一硬質(zhì)基板和/或所述第二硬質(zhì)基板是透明的，厚度為100?300um。
5.如權(quán)利要求1?4所述的立體顯示器，其特征在于，所述面狀電極與所述條狀電極平行排列，所述條狀電極由第一方向的電極條和第二方向的多個平行排列的電極條組成，所述第一方向的電極條位于顯示區(qū)之外，用于連接第二方向的多個平行排列的電極條，所述第二方向的電極條中最邊緣的一個電極條位于顯示區(qū)外與所述第一硬質(zhì)基板的電極引腳相連接，其余電極條位于顯示區(qū)用于提供電壓。
6.如權(quán)利要求5所述的立體顯示器，其特征在于，所述第一方向的電極條與第二方向的電極條相垂直。
7.如權(quán)利要求6所述的立體顯示器，其特征在于，所述第二方向的電極條中最邊緣的一個電極條通過過孔連接到所述第一硬質(zhì)基板的電極引腳上。
8.如權(quán)利要求7所述的立體顯示器，其特征在于，所述面狀電極和條狀電極的材質(zhì)為氧化銦錫。
9.如權(quán)利要求1?4所述的立體顯示器，其特征在于，所述電致伸縮性薄膜為具有逆壓電性質(zhì)的向列相凝膠或鐵電液晶彈性體膜。
10.如權(quán)利要求9所述的立體顯示器，其特征在于，所述電致伸縮性薄膜加電狀態(tài)下發(fā)生收縮，不加電狀態(tài)下恢復原狀。
【文檔編號】G02F1/1343GK104375336SQ201310351842
【公開日】2015年2月25日 申請日期:2013年8月13日 優(yōu)先權(quán)日:2013年8月13日
【發(fā)明者】謝佳, 劉曉林, 張永棟 申請人:天馬微電子股份有限公司