CN102789105A - 2d/3d可转换立体显示器及其控制电极基板 - Google Patents
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Abstract
本发明揭露一种2D/3D可转换立体显示器及其控制电极基板。所述2D/3D可转换立体显示器具有一共通电极基板、一控制电极基板以及一液晶层密封于共通电极基板与控制电极基板之间，并利用控制电极基板控制液晶层的液晶角度，以形成液晶透镜，使一画面的一部分呈现3D影像，另一部分呈现2D影像。其中控制电极基板包含有一透明基板、多个第一透明导电线路形成于透明基板之上，一介电层形成于第一透明导电线路与透明基板之上，一透明半导体层形成于介电层之上，以及多个第二透明导电线路与多个透明电极形成于透明半导体层之上。
Description
技术领域
本发明是有关于一种立体显示器，特别是有关于一种可2D/3D局部转换的立体显示器。
背景技术
所谓立体影像就是在除了平面的X轴和Y轴之外，还要有明显的深度。一般所采用是利用人类左、右眼所视角度略有不同，所接收影像有小幅差异的视差效果，在大脑中自动相互补偿融合而形成的立体影像，并且在静止以及移动的状况下均能维持。也就是要能让左、右眼所看到的影像能有些许不同。
以目前的立体影像技术而言，可区分为眼镜式(glasses type)3D技术和裸视(bare eye type)3D技术。眼镜式3D技术发展历史悠久，早期3D立体电影是利用红绿眼镜来呈现效果。然而，由于红绿眼镜技术仅能在灰阶或是单调色彩背景下呈现效果，目前已鲜少采用。
目前主流的商业化技术主要可分2种，分别是偏光眼镜式(polarizingglasses)和快门眼镜(shutter glasses)式技术，前者成本较低，故市场采用较为普及，但亮度及分辨率较差，后者可解决残影问题，但成本偏高。
然而，无论如何戴着眼镜才能享受3D立体影像还是带给使用者，相当的不便。
因此，裸眼3D技术的应用孕育而生，目前多半用在手机等小尺寸屏幕上，以呈现的3D影像效果。但是，裸眼3D的技术，虽然可以直接观看，且不再需要佩带偏光眼镜。然而，裸眼3D的技术主要是通过指向性背光、视差屏障(barrier type)或柱状透镜(lenticular lens)的方式，让观赏者的左右眼出现视差效果，以致于让影像看起来真的具有一定的立体感。
已知的裸眼3D的技术一旦决定了3D影像的呈现角度，就不易更改显示的角度。然而，在3D的模式下，对于文字的分辨率会因此而降低。因此，已知的裸眼3D的技术并不合适使用在文字的显示，然而以现今网页画面的呈现，常常需要文字与图画同时呈现。如何能根据使用时的需求，改变立体显示器上2D与3D的呈现区域，为显示器业者所积极发展的方向。
发明内容
鉴于上述的先前技术中所述，由于传统的3D技术并不合适使用在文字的显示。然而以现今网页画面的呈现，常常需要文字与图画同时呈现。因此，需要设计一种能根据使用时的需求，改变立体显示器上2D与3D的呈现区域的显示器。
本发明的目的之一，是提供一种2D/3D可转换立体显示器及其控制电极基板，其可以根据使用者的需求改变画面上显示3D的区域以及显示2D的区域，故使用者可以在观看3D影像时，同时可局部显示2D的影像。
根据以上所述的目的，本发明是揭露一种2D/3D可转换立体显示器，具有一共通电极基板、一控制电极基板以及一液晶层密封于共通电极基板与控制电极基板之间，并利用控制电极基板控制液晶层的液晶角度，以形成液晶透镜，例如是多个液晶柱状透镜，于画面的一部分，使一画面的一部分呈现3D影像，另一部分呈现2D影像。
其中上述的2D/3D可转换立体显示器的控制电极基板，包含有一透明基板、多个第一透明导电线路形成于透明基板之上，一介电层形成于第一透明导电线路与透明基板之上，一透明半导体层形成于介电层之上，多个第二透明导电线路形成于透明半导体层之上，以及多个透明电极形成于透明半导体层之上，且与第二透明导电线路交错配置。其中，第一透明导电线路与第二透明导电线路形成一预定的角度，较佳地是约90度，且透明电极控制一立体显示器的液晶层的液晶角度，以形成液晶透镜，例如是多个液晶柱状透镜，于画面的一部分，使一画面的一部分呈现3D影像，另一部分呈现2D影像。
其中上述的透明基板是为一玻璃基板，而第一透明导电线路、第二透明导电线路与透明电极是氧化铟锡(Indium Tin Oxide；ITO)层、氧化锌(Zinc Oxide；ZnO)层、氧化铟锌(Indium Zinc Oxide；IZO)层、氧化铝锌(Aluminum ZincOxide；AZO)层或氧化镓锌(Gallium Zinc Oxide；GZO)层所构成。
而上述的介电层是二氧化硅，氮化硅、氮氧化硅，磷硅玻璃(Phosphosilicateglass；PSG)或硼磷硅玻璃(Borophosphosilicate glass；BPSG)所构成。透明半导体层是铟镓锌氧(IGZO；In-Ga-Zn-O)半导体层、氧化锌(Zinc Oxide；ZnO)半导体层、氧化铝锌(Aluminum Zinc Oxide；AZO)半导体层、聚-3，4-亚乙基二氧硫代酚(poly-3，4-ethylenedioxythiophene；PEDOT)半导体层、氧化铌(NbxOy)半导体层、sp3键的类金刚石半导体层或非晶硅(Amorphous Silicon；a-Si)半导体层、氧化铝(Alumina；Al2O3)半导体层、氧化钛(Titania；TiO2)半导体层、氧化锡(SnO2、SnO5)半导体层、二氧化铪(HfO2)半导体层、氮化硅(silicon nitride；Si3N4)半导体层、氧化钽(Ta2O5)半导体层、氧化锆(ZrO2)半导体层或氧化镧(La2O3)半导体层或氧化镨(Pr2O3)半导体层。
较佳地，透明电极与第二透明导电线路是同时形成于透明半导体层之上。当第一透明导电线路被导入一预定的电压时，在该透明半导体层形成多个通道区，以导通第二透明导电线路与相应的透明电极，且第二透明导电线路的电压决定相应的透明电极的电压，并利用透明电极的电压决定液晶层的液晶的角度，以形成液晶透镜，例如是多个液晶柱状透镜。
因此，本发明所揭露的2D/3D可转换立体显示器利用控制电极基板以控制液晶角度，以形成多个液晶柱状透镜，使画面可部分形成3D影像，而另一部分形成2D影像。故本发明所揭露的2D/3D可转换立体显示器可以方便同时显示文字与图画，不仅提高了图画的立体度，同时亦可以清楚的显示文字，使的立体显示器的应用更为宽广。
附图说明
为让本发明的上述和其它目的、特征、优点与实施例能更明显易懂，所附附图的说明如下：
图1为本发明的2D/3D可转换立体显示器的示意图；
图2为本发明的2D/3D可转换立体显示器的控制电极基板的局部剖面示意图；以及
图3为本发明的2D/3D可转换立体显示器的控制电极基板的局部上视示意图。
【主要组件符号说明】
100：2D/3D可转换立体显示器
110：第一显示区
120：第二显示区
210：透明基板
220：第一透明导电线路
230：介电层
240：透明半导体层
250：第二透明导电线路
260：透明电极
具体实施方式
本发明是揭露一种2D/3D可转换立体显示器，可以根据使用者的需求，改变画面上显示3D的区域以及显示2D的区域。因此，使用者可以在观看3D影像时，同时可局部显示2D的影像。所以，本发明所揭露的2D/3D可转换立体显示器，可以方便地显示3D立体画面，且同时在部分的区域显示高分辨率的文字说明。以下将以附图及详细说明清楚说明本发明的精神，如熟悉此技术的人员在了解本发明的较佳实施例后，当可由本发明所教示的技术，加以改变及修饰，其并不脱离本发明的精神与范围。
参阅图1，其是绘示本发明的2D/3D可转换立体显示器的示意图。如图中所示，本发明的2D/3D可转换立体显示器100较佳地可以形成一第一显示区110与一第二显示区120，且第一显示区110与第二显示区120的大小可以根据使用者的需求进行调整，更可以根据使用者的需求改变为一2D显示区或一3D显示区。例如是，第一显示区110形成一2D显示区，而第二显示区120形成一3D显示区。或者是，第一显示区110形成一3D显示区，而第二显示区120形成一2D显示区。
在一较佳实施例中，第一显示区110形成一2D文字显示区，而第二显示区120形成一3D图画显示区。
在另一较佳实施例中，第一显示区110形成一3D图画显示区，而第二显示区120形成一2D文字显示区。
通过本发明的2D/3D可转换立体显示器的控制电极，本发明的2D/3D可转换立体显示器可局部地控制所需的3D显示区域，使立体显示器依需求形成所需的3D显示区域以及2D显示区域。
进一步参阅图2与图3，以清楚说明本发明的2D/3D可转换立体显示器及其控制电极。图2是绘示本发明的2D/3D可转换立体显示器的控制电极基板的局部剖面示意图，而图3为本发明的2D/3D可转换立体显示器的控制电极基板的局部上视示意图。
同时参阅图2与图3，本发明的2D/3D可转换立体显示器的控制电极基板较佳地包含有一透明基板210，例如是一玻璃基板，其上配置有第一透明导电线路220，透明基板210与第一透明导电线路220之上则形成有一介电层230，介电层230之上则形成有一透明半导体层240，以及透明半导体层240之上则形成有第二透明导电线路250与透明电极260。
当欲进行3D画面显示时，沿着所需的部分第一透明导电线路220传送一预定的电压，使第一透明导电线路220形成类似于晶体管的栅极结构，而第二透明导电线路250与透明电极260则形成类似于晶体管的源极与漏极结构，并使位于第二透明导电线路250与透明电极260之间的透明半导体层240形成通道区。如此，可通过第二透明导电线路250输入所需的电压信号，并通过透明半导体层240形成通道区，传送至透明电极260，使得透明电极260具有一预定的电压，并与另一电极基板产生一偏压，进而控制本发明的2D/3D可转换立体显示器的控制电极基板与另一电极基板之间的液晶的角度。通过第一透明导电线路220的开或关，以决定透明半导体层240的通道区的开关，进而由第二透明导电线路250对透明电极260进行充放电或维持电压。一般而言，可通过透明电极260与另一电极基板产生的偏压形成所需的3D透镜，而在显示2D画面的区域则可使透明电极260与另一电极基板不具有压差，以方便进行2D与3D的切换。通过第一透明导电线路220的电压信号，可以决定欲形成3D影像的区域在垂直方向的大小，通过第二透明导电线路250的电压信号，则可以决定欲形成3D影像的区域在水平方向的大小，并可决定在此区域中的液晶所需转动的角度。因此，通过第一透明导电线路220与第二透明导电线路250，可以控制本发明的2D/3D可转换立体显示器所需呈现的第一显示区110与第二显示区120，亦即所需形成的2D文字显示区与3D图画显示区。
其中，另一电极基板可以是一透明的共通电极基板，以提供一第二预定电压，并与透明电极260的预定的电压，形成一压差，以控制共通电极基板与控制电极基板之间的液晶的角度，以形成所需的液晶透镜，例如是多个液晶柱状透镜，进而使得显示器所显示的画面成为3D的影像，或是成为2D的影像。
其中，透明半导体层240较佳地是由透明非结晶氧化物半导体所构成，例如是铟镓锌氧(IGZO；In-Ga-Zn-O)半导体层、氧化锌(Zinc Oxide；ZnO)半导体层、氧化铝锌(Aluminum Zinc Oxide；AZO)半导体层、聚-3，4-亚乙基二氧硫代酚(poly-3，4-ethylenedioxythiophene；PEDOT)半导体层、氧化铌(NbxOy)半导体层、sp3键的类金刚石半导体层或非晶硅(Amorphous Silicon；a-Si)半导体层、氧化铝(Alumina；Al2O3)半导体层、氧化钛(Titania；TiO2)半导体层、氧化锡(SnO2、SnO5)半导体层、二氧化铪(HfO2)半导体层、氮化硅(siliconnitride；Si3N4)半导体层、氧化钽(Ta2O5)半导体层、氧化锆(ZrO2)半导体层或氧化镧(La2O3)半导体层或氧化镨(Pr2O3)半导体层。上述的介电层230较佳地是二氧化硅，氮化硅、氮氧化硅，磷硅玻璃(Phosphosilicate glass；PSG)或硼磷硅玻璃(Borophosphosilicate glass；BPSG)所构成。
因此，本发明的2D/3D可转换立体显示器可以方便地根据使用者所需观看的影像，决定何者需要显示3D画面，同时在屏幕上的其它区域则显示2D画面，以方便使用者可同时阅读文字与观赏图画，不仅提高了图画的立体度，同时亦可以清楚的显示文字，使的立体显示器的应用更为宽广。
如熟悉此技术的人员所了解的，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并非用以限定本发明的申请专利范围。凡其它未脱离本发明所揭示的精神下所完成的等效改变或修饰，均应包含在权利要求书的范围内。
Claims (10)
1.一种2D/3D可转换立体显示器的控制电极基板，包含：
一透明基板；
多个第一透明导电线路，形成于该透明基板之上；
一介电层，形成于该第一透明导电线路与该透明基板之上；
一透明半导体层，形成于该介电层之上；
多个第二透明导电线路，形成于该透明半导体层之上；以及
多个透明电极，形成于该透明半导体层之上，且与该些第二透明导电线路交错配置，
其中，该些第一透明导电线路与该些第二透明导电线路形成一预定的角度，且该些透明电极控制一2D/3D可转换立体显示器的一液晶层的液晶角度，以形成液晶透镜，使一画面的一部分呈现3D影像，另一部分呈现2D影像。
2.根据权利要求1所述的2D/3D可转换立体显示器的控制电极基板，其特征在于，所述的透明基板为一玻璃基板。
3.根据权利要求1所述的2D/3D可转换立体显示器的控制电极基板，其特征在于，所述的第一透明导电线路是氧化铟锡层、氧化锌层、氧化铟锌层、氧化铝锌层或氧化镓锌层所构成。
4.根据权利要求1所述的2D/3D可转换立体显示器的控制电极基板，其特征在于，所述的介电层是二氧化硅，氮化硅、氮氧化硅，磷硅玻璃或硼磷硅玻璃所构成。
5.根据权利要求1所述的2D/3D可转换立体显示器的控制电极基板，其特征在于，所述的透明半导体层是铟镓锌氧半导体层、氧化锌半导体层、氧化铝锌半导体层、聚-3，4-亚乙基二氧硫代酚半导体层、氧化铌半导体层、sp3键的类金刚石半导体层、非晶硅半导体层、氧化铝半导体层、氧化钛半导体层、氧化锡半导体层、二氧化铪半导体层、氮化硅半导体层、氧化钽半导体层、氧化锆半导体层或氧化镧半导体层或氧化镨半导体层。
6.根据权利要求1所述的2D/3D可转换立体显示器的控制电极基板，其特征在于，所述的透明电极与该些第二透明导电线路是同时形成于该透明半导体层之上，且该透明电极与该些第二透明导电线路是由氧化铟锡层、氧化锌层、氧化铟锌层、氧化铝锌层或氧化镓锌层所构成。
7.根据权利要求1所述的2D/3D可转换立体显示器的控制电极基板，其特征在于，所述的液晶透镜是多个液晶柱状透镜。
8.根据权利要求1所述的2D/3D可转换立体显示器的控制电极基板，其特征在于，所述的第一透明导电线路被导入一预定的电压时，在该透明半导体层形成多个通道区，以导通该些第二透明导电线路与相应的该些透明电极，以对相应的该些透明电极充放电或维持电压。
9.根据权利要求8所述的2D/3D可转换立体显示器的控制电极基板，其特征在于，所述的第二透明导电线路与相应的该些透明电极导通后，该些透明电极的电压决定该液晶层的该些液晶的角度，以使该液晶层形成多个液晶柱状透镜。
10.一种2D/3D可转换立体显示器，其特征在于，包含：
一共通电极基板；
如权利要求1至9任一项所述的2D/3D可转换立体显示器的控制电极基板；以及
一液晶层，密封于该共通电极基板与该控制电极基板之间，并利用该控制电极基板控制该液晶层的液晶角度，以形成一液晶透镜，使一画面的一部分呈现3D影像，另一部分呈现2D影像。
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