CN100590475C - 一种柔性的液体透镜面板 - Google Patents
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Abstract
一种柔性的液体透镜面板，它是在第一透明基板(7)上制作薄膜晶体管阵列(6)，在薄膜晶体管阵列(6)上制作网状孔(11)，网状孔(11)内壁制作有内壁电极，薄膜晶体管阵列(6)的漏电极分别相连到网状孔(11)的内壁电极，在网状孔(11)内壁和第一透明基板(7)上分别涂覆第一疏水层(5)和第三疏水层(8)，网状孔(11)顶部覆盖第二疏水层(4)，网状孔(11)内有第二液体(3)，第一液体(10)覆盖在网状孔(11)上，第二透明基板(1)覆盖在第一液体(10)上，第二透明基板(1)内有公共电极(2)，公共电极(2)与第一液体(10)导通，在不加载外部电压时，网状孔(11)的厚度低于网状孔(11)内第二液体(3)的液面高度。
Description
技术领域
本发明涉及一种液体透镜面板，尤其是涉及一种每个液体透镜单元焦距可单独调整的、薄型的、宽视角的、柔性的液体透镜面板。
背景技术
可裸眼直视的三维立体显示技术可分为：双目视差的立体显示技术和真三维图像的立体显示技术。其中，真三维图像的立体显示技术包括图像集成立体显示技术和全息立体显示技术等，其原理为在三维空间重建物体光线在各个方向的传播。
本申请人在中国申请专利200810018937.6中公开了一种二维和三维图像转换控制面板，该面板使用电润湿技术形成的液体透镜单元组成液体透镜阵列，具有结构简单，实时实现二维显示方式和三维显示方式转换，根据图像内容动态调整焦距以提高三维立体图像的清晰度等优点。采用该面板可以实现传统的二维平面图像显示方式、双目视差的立体显示方式、图像集成立体显示方式、以及二维图像和三维图像的同屏幕显示方式。但该面板具有较厚的网状孔结构，影响了显示图像的视角范围。本发明提供一种柔性的液体透镜面板，具有较宽的视角范围，可以实现可弯曲的柔性三维立体显示面板。
发明内容
技术问题：为了克服液体透镜阵列的网状孔结构对视角范围的影响，本发明提供一种柔性的液体透镜面板，该面板具有较薄的结构和较宽的视角范围，可以实现可弯曲的柔性三维立体显示面板。
技术方案：本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：该面板由纵横排列的液体透镜单元组成，每一个液体透镜单元的组成为：在第一透明基板上制作薄膜晶体管阵列，在薄膜晶体管阵列上制作网状孔，网状孔内壁制作有内壁电极，薄膜晶体管阵列的漏电极分别相连到网状孔的内壁电极，网状孔内壁和第一透明基板上分别涂覆第一疏水层和第三疏水层，网状孔顶部覆盖第二疏水层，网状孔内有第二液体，形成液体透镜单元，第一液体覆盖在网状孔上，第二透明基板覆盖在第一液体上，第二透明基板内有公共电极，公共电极与第一液体导通。每个液体透镜单元至少包含一个薄膜晶体管，薄膜晶体管控制每个网状孔内壁电极的电位，通过控制薄膜晶体管阵列的行扫描电极和列数据电极，每个网状孔内壁电极与公共电极之间的电压差实现单独控制。为实现较大曲率半径的液面，可以在每个网状孔内的第一透明基板上先制作一层导电电极，导电电极与网状孔内壁电极相连，或每个液体透镜单元增加一个薄膜晶体管单独控制导电电极。
本发明优选技术方案中，网状孔的厚度还可以在不加载外部电压时，低于网状孔内第二液体的液面高度，从而在不加载外部电压时，实现二维图像显示。
本发明优选技术方案中，由于网状孔结构薄且与第二透明基板不接触，从而可以实现可弯曲的柔性三维立体显示面板，即第一透明基板和第二透明基板采用柔性基板，薄型的网状孔制作在柔性第一透明基板上。
本发明优选技术方案中，在电润湿作用下，每个液体透镜单元内第一液体与第二液体的交界面可以单独调整，即液体透镜单元的焦距可以单独调整，工作在第一液面时，液体透镜单元为二维图像显示方式，工作在第二液面时，液体透镜单元为三维图像显示方式，本行业内专业人员，可以采用本发明进一步组合出各种液体透镜阵列焦距变化方案，例如传统的二维平面图像显示方式、双目视差的立体显示方式、图像集成立体显示方式、以及二维图像和三维图像的同屏幕显示方式。
本发明优选技术方案中，液体透镜单元为旋转对称结构，例如圆柱型、圆梯形、碗型、或对称的六边形等，从而保证获得旋转对称的电场分布；液体透镜单元的排列方式可以是行列矩阵式排列、或品字状排列、或蜂窝状排列。
有益效果：本发明的有益效果是，在保证每个液体透镜单元焦距可单独调整的同时，具有较薄的网状孔结构，扩大了显示图像的视角范围，可以实现可弯曲的柔性三维立体显示面板，结构简单。
附图说明
图1是本发明优选实施例结构图。
以上的图中有：第二透明基板1、公共电极2、第二液体3、第二疏水层4、第一疏水层5、薄膜晶体管阵列6、第一透明基板7、第三疏水层8、第一液面9、第一液体10、网状孔11、第二液面12。
具体实施方式
图1所示是本发明优选实施例结构图，主要包括：第一透明基板7，可以采用玻璃、透明树脂等材料，在第一透明基板7上制作薄膜晶体管阵列6，可以采用当前平板显示器所普遍采用的薄膜晶体管工艺制备，例如a-Si、p-Si、ZnO等制作的电场效应晶体管或二极管，薄膜晶体管阵列6由连接到栅电极的行扫描电极和连接到源电极的列数据电极同步控制，行扫描电极和列数据电极可以是透明电极，例如氧化铟锡、或氧化锌等材料制作的透明电极，其行、列布线优选在网状孔11之下，以保证液体透镜单元的透光性并避免行列信号线对液体透镜单元空间电场强度的影响(图中简化，未画出行扫描电极和列数据电极)，在薄膜晶体管阵列6上制作网状孔11，网状孔11可以是内壁涂覆有导电电极的介质材料，例如内壁涂覆有导电聚合物PEDOT、或金属导电层的聚酰亚胺、或树脂等材料，薄膜晶体管阵列6的漏电极分别与网状孔11的内壁电极相连，网状孔11内壁和第一透明基板7上分别涂覆第一疏水层5和第三疏水层8，例如聚四氟乙烯等疏水材料制作的薄膜，网状孔11顶部覆盖第二疏水层4，例如聚四氟乙烯等疏水材料制作的薄膜，网状孔11孔径内包含第二液体3，第二液体3是非极性的绝缘液体，例如矿物油等，网状孔11上覆盖第一液体10，第一液体10是导电或极性透明液体，例如盐水溶液或去离子水，第一液体10上是第二透明基板1，可以采用玻璃、透明树脂等材料，第二透明基板1下制作有公共电极2，可以是氧化铟锡、或氧化锌等材料制作的透明电极。还可以在第三疏水层8下增加一层透明的导电电极，例如氧化铟锡、或氧化锌等材料制作的，与液体透镜单元同轴的，圆环形状的导电电极，导电电极可以分别与网状孔11的内壁电极导通，或每个液体透镜单元增加一个薄膜晶体管单独控制导电电极，以实现较大曲率半径的液面(图中简化，未画出导电电极)。在网状孔11内壁和公共电极2之间加载电压可以调整第一液体10和第二液体3的交界面曲率半径，工作在第一液面9时，液体透镜单元为二维图像显示方式，工作在第二液面12时，液体透镜单元为三维图像显示方式，例如所有液体透镜单元为第一液面9时为传统的二维平面图像显示方式、所有液体透镜单元为第二液面12时可以实现双目视差的立体显示方式或图像集成立体显示方式、液体透镜单元根据显示内容分别实现第一液面9和第二液面12时为二维图像和三维图像的同屏幕显示方式，并且二维图像和三维图像的显示区域可以通过控制网状孔11的内壁电极与公共电极2的电压差实现实时改变。
在图1实施例中，为实现可弯曲的柔性三维立体显示面板，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。
Claims (3)
1.一种柔性的液体透镜面板，其特征是：该面板由纵横排列的液体透镜单元组成，每一个液体透镜单元的组成为：在第一透明基板(7)上制作薄膜晶体管阵列(6)，在薄膜晶体管阵列(6)上制作网状孔(11)，网状孔(11)内壁制作有内壁电极，薄膜晶体管阵列(6)的漏电极分别相连到网状孔(11)的内壁电极，在网状孔(11)内壁和第一透明基板(7)上分别涂覆第一疏水层(5)和第三疏水层(8)，网状孔(11)顶部覆盖第二疏水层(4)，网状孔(11)内有第二液体(3)，第一液体(10)覆盖在网状孔(11)上，第二透明基板(1)覆盖在第一液体(10)上，第二透明基板(1)内侧有公共电极(2)，公共电极(2)与第一液体(10)导通；第一透明基板(7)和第二透明基板(1)采用柔性基板；
每个液体透镜单元至少包含一个薄膜晶体管单独控制网状孔内壁电极与公共电极(2)之间的电压差，实现二维平面图像显示方式、或双目视差的立体显示方式、或图像集成立体显示方式、或二维图像和三维图像的同屏幕显示方式；
液体透镜单元为圆柱型、或圆梯形、或碗型、或对称的六边形，液体透镜单元的排列方式是行列矩阵式排列、或品字状排列、或蜂窝状排列。
2.根据权利要求1所述的柔性的液体透镜面板，其特征是：网状孔(11)的厚度在不加载外部电压时，低于网状孔(11)内第二液体(3)的液面高度。
3.根据权利要求1所述的柔性的液体透镜面板，其特征是：在第一透明基板(7)上再增加一层导电电极，导电电极与网状孔(11)内壁电极相连，或每个液体透镜单元增加一个薄膜晶体管单独控制导电电极。
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