CN201402347Y - 整合式电变色2d/3d显示器 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种整合式电变色2D/3D显示器，其特征在于包含：一第一基板；一视差屏障单元设于该第一基板下方；一彩色滤光单元设于该视差屏障单元下方；一共通电极设于该彩色滤光单元下方；一液晶单元设于该共通电极下方；复数个薄膜晶体管设于该液晶单元下方；一第二基板设于该复数个薄膜晶体管下方；及一光源设于该第二基板下方；其中由该视差屏障单元进行平面影像与立体影像的调变。本实用新型简化了已知空间多任务机制成立体影像液晶显示装置的结构，并缩减空间多任务机制成立体影像液晶显示装置的厚度。本实用新型能避免视差屏障片和液晶面板于组装过程中因组装偏差所造成损失，并有效简化制作程序并缩短制造2D/3D显示装置的时间。

Description

整合式电变色2D/3D显示器

【技术领域】：

本实用新型关于一种整合式电变色显示装置，特别指一种整合式电变色2D/3D显示器，其应用于显示平面及立体影像并减少已知显示装置的厚度及组装成本领域。

【背景技术】：

目前可产生立体影像的显示器概可区分成空间多任务(spatial-multiplexed)机制与时间多任务(time-multiplexed)机制二类：空间多任务机制主要是将影像间隔地划分为左、右眼显示区域，利用视差屏障(parallax barrier)或是微透镜数组(lenticular screen)同时将影像分别投向观看者的左、右眼，由左、右眼分别接收后产生视差而在人脑中形成立体影像；时间多任务方式则是利用分光机制将分别对应为左、右眼接收的影像连续的传送到观看者的左、右眼，进而形成立体影像。

以空间多任务(spatial-multiplexed)机制的显示器来说，立体影像主要是由两眼视差效应(binocular parallax)所造成的；而两眼视差则是因为人的两眼所处的位置不同、视角不同，导致所接受到的影像内容也有所差异，最后经大脑的融合形成立体影像；另外，也有因为人眼视角的变化(通常是因为头部的位移造成)而使影像内容随之变化而产生移动视差(motion parallax)所产生的立体影像。完美的立体视觉应该是兼具二者，避免静止或是移动的因素，影响到显示效果；不过，受限于现今科技、观赏时移动幅度不大、以及显示器通常是固定的因素，目前的立体显示技术仍以利用两眼视差效应的原理为主流。

请参阅图1，目前空间多任务机制成立体影像的液晶显示装置，包含有一液晶面板10，及用以产生立体影像效果的视差屏障片50。此外尚包含有提供光源的背光模块属业界所周知的构件，且与本实用新型无直接相关，故在此不多加介绍说明。

液晶面板10是用以产生影像，且其具有一组装基板101与一COA整合型基板102，及一液晶单元103设于组装基板101与COA整合型基板102之间，且液晶单元103含有液晶分子。

组装基板101包括一透明基材1011，及镀覆在透明基材1011表面且为透明并可导电的导电膜1012，基材1011是可透光的玻璃薄板。

整合型基板102包括一透明基材1021，透明基材1021为可透光的薄板、多数薄膜晶体管1022、一像素单元1023及一导电膜1024。

多数薄膜晶体管1022成数组布设在透明基材1021的一侧而控制改变液晶单元103中液晶分子的状态。

像素单元1023成薄层态样形成在透明基材1021的该侧并包覆多数薄膜晶体管1022上，该像素单元1023具有不透光的黑像素1025及光通过后所形成的复数个红像素1026、蓝像素1027与绿像素1028。

导电膜1024透明且可导电并形成在像素单元1023上，可经由多数薄膜晶体管1024控制与组装基板101的导电膜1012相配合形成电位差以调变液晶分子的状态，以控制光是否通过液晶单元103。

视差屏障片50亦以透明玻璃基板制成用以对应改变穿过液晶面板10光的行进，使穿过视差屏障片50的光分别投向一观看者11的左、右眼，而由观看者11的左、右眼分别对应接收后产生视差，进而使观看者11看到立体影像，由于此等视差屏障片50的细部结构已为相关技术文件(英国GB2399653号专利案等)所揭示，在此不多加赘述。

上述空间多任务机制成立体影像液晶显示装置的作动，是背光模块提供均匀的面型单偏振光；在穿过液晶面板10时，COA整合型基板102上的复数个黑像素1025、红像素1026、蓝像素1027、绿像素1028使面型单偏极光成预定颜色的光，并同时由多数薄膜晶体管1022控制液晶单元103预定液晶分子的状态，进而控制此等具有颜色的光穿过液晶单元103，而形成具有颜色的影像；接着，此等同时刻产生并具有颜色影像的光在穿过视差屏障片50时被对应改变，进而投向观看者11的左、右眼，而由观看者11的左、右眼分别对应接收且产生视差，进而在观看者11的脑中形成立体影像。

然而液晶面板10的二透明基材1011，1021与视差屏障片50透明基材共三块透明玻璃基材，会让空间多任务机制成立体影像液晶显示装置的厚度增加。

有鉴于已知空间多任务机制成立体影像液晶显示装置的缺点，本实用新型提供一种整合式电变色2D/3D液晶显示装置，用以减少已知空间多任务机制成立体影像液晶显示装置的厚度。

【实用新型内容】：

本实用新型的主要目的，在于提供一种整合式电变色2D/3D显示器，其能减少透明基材的使用，以缩减已知空间多任务机制成立体影像液晶显示装置的整体厚度。

本实用新型的次要目的，在于提供一种整合式电变色2D/3D显示器，其能节省液晶显示面板与视差屏障片的组装过程，以提升整体制程良率。

为实现上述目的，本实用新型提供一种整合式电变色2D/3D显示器，包含：一第一基板；一视差屏障单元设于该第一基板下方；一彩色滤光单元设于该视差屏障单元下方；一共通电极设于该彩色滤光单元下方；一液晶单元设于该共通电极下方；复数个薄膜晶体管设于该液晶单元下方；一第二基板设于该复数个薄膜晶体管下方；及一光源设于该第二基板下方；其中由该视差屏障单元进行平面影像与立体影像的调变。

为实现上述目的，本实用新型提供另一种整合式电变色2D/3D显示器，包含：一基板；一视差屏障单元设于该基板下方；及

一显示单元设于该视差屏障单元下方；其中藉由该视差屏障单元进行平面影像与立体影像的调变。

综合上述，本实用新型具有以下优点：

1.本实用新型能简化已知空间多任务机制成立体影像液晶显示装置的结构，并缩减空间多任务机制成立体影像液晶显示装置的厚度。

2.本实用新型能避免视差屏障片和液晶面板于组装过程中因组装偏差所造成损失，并有效简化制作程序并降低组装制程成本，并缩短制造2D/3D显示装置的时间。

【附图说明】：

图1为已知空间多任务机制成立体影像液晶显示装置的结构示意图。

图2为本实用新型第一较佳实施例整合式电变色2D/3D显示器侧面示意图。

图3为本实用新型第二较佳实施例整合式电变色2D/3D显示器的侧面示意图。

【主要组件符号说明】

(已知)

10...液晶面板     101...组装基板       102...COA整合型基板

103...液晶单元    1011..透明基材       1012...导电膜

1021..透明基材    1022...薄膜晶体管    1023..像素单元

1024...导电膜     1025..黑像素         1026...红像素

1027..蓝像素      1028...绿像素        50...视差屏障片

11....观看者

(本实用新型)

1...整合式电变色2D/3D显示器

2...整合型基板          21...第一基板

211...第一面            212...第二面            22...视差屏障单元

221...透明电极层        222...图形化电变色层    223...图形化透明导电层

224...绝缘性透明材料层

23...彩色滤光单元       231...黑色遮光层    232...红光滤光层

233...蓝光滤光层        234...绿光滤光层    24...共通电极

3....主动数组基板       31...第二基板

311...第一面            32...薄膜晶体管

321...透明画素电极      33...画素单元

4....液晶单元           6...观看者

7....储容空间

8...整合式电变色2D/3D显示器

81...视差屏障单元       811...透明电极

812...图形化电变色层    813...图形化透明导电层

814...绝缘性透明材料层

82...显示单元

821R...红像素          821B...蓝像素

821G...绿像素          9...观看者

以较佳实施例图并配合详细说明如后：

【具体实施方式】：

请参阅图2，本实用新型第一较佳实施例提供一种整合式电变色2D/3D显示器1，其包含一第一基板21、一视差屏障单元22位于第一基板21下方、彩色滤光单元23位于视差屏障单元22下方；及一共通电极24位于彩色滤光单元23下方而形成一整合型基板2。液晶单元4设于共通电极24下方；复数薄膜晶体管32设于液晶单元4下方；及一第二基板31设于复数薄膜晶体管32下方。第二基板31、复数薄膜晶体管32、复数画素单元33形成一主动数组基板3。

第一基板21是可透光的玻璃薄板，并具有一第一面211与一第二面212，其它例如符合光学等级并具有挠性的高分子材料，如压克力树脂、聚碳酸脂等，亦可以作为第一基板21的材料。

画素单元33上的透明画素电极321与共通电极24构成电场以控制并改变液晶单元4里的液晶分子的光学状态，使得自液晶单元穿出的出射光的光学状态符合所要显示的画面要求。

视差屏障单元22是形成在整合型基板2的第一基板21的第一面211上，其由上而下具有一透明电极层221、一图形化电变色层222及一图形化透明导电层223，经由对透明电极层221与图形化电变色层222施加相同电压使电场归零，使图形化电变色层222的颜色与透光性保持原有状态不变，例如透明，观察者6的左眼与右眼接收相同影像而察觉平面影像；反之，如对透明电极层221与图形化电变色层222施加不同电压而产生电场，使图形化电变色层222的颜色与透光性改变，例如成为黑色，则可将同时刻发出并穿过视差屏障单元22的光，分别投向一观看者6的左眼与右眼并产生视差，使观看者6察觉立体影像。

彩色滤光单元23包含至少一红色滤光层232、至少一蓝色滤光层233、至少一绿色滤光层234及至少一黑色遮光层231，且黑色遮光层231分隔红色滤光层232、蓝色滤光层233及绿色滤光层234。

共通电极24是以透明且可导电的材料，例如铟锡氧化物，形成在彩色滤光单元23上并与储容空间7相邻，可经由多数薄膜晶体管32控制整合型基板2的透明电极层221而形成电位差以调变液晶分子的状态，以控制光是否通过液晶单元4。

在本实施例中，视差屏障单元22依序具有一透明并导电的材料形成在第一面211上的透明电极层221、一电变色材料形成在透明电极层221上的图形化电变色层222及一图形化透明导电层223，图形化电变色层222是选自如过渡金属之氧化物(三氧化钨(WO3)、二氧化钛(TiO2)、三氧化钼(MoO3)、五氧化二钒(V2O5)、五氧化二铌(Nb2O5)、二氧化钴(CoO2)、氢氧化钴(Co(OH)2)、三氧化二锰(Mn2O3)、氧化镍(NiOx)、氢氧化镍(Ni(OH)2)，及氧化铜(CuOx))、普鲁士蓝(Prussian Blue)、有机化合物，及高分子聚合物等材料，可以由电场变化使材料的带电价数发生变化而造成着色(coloration)与去色(bleaching)的效果。透明电极层221与图形化透明导电层223可被控制以改变电位而使图形化电变色层222的带电价数状态改变，进而使同时刻发出并穿过视差屏障单元22光的行进改变而分别投向观察者6的左、右眼而产生视差，进而使观看者6的脑中形成立体影像。

请再参阅图3，本实用新型第二较佳实施例提供另一种整合式电变色2D/3D显示器8，其包含一基板83；一视差屏障单元81设于基板83下方；及一显示单元82设于视差屏障单元81下方，其中显示单元82包含至少一红像素821R、至少一蓝像素821B、至少一绿像素821G所形成的至少一像素821。视差屏障单元81由上而下包括一透明电极层811、一图形化电变色层812及一图形化透明导电层813，经由对透明电极层811与图形化透明导电层813施加相同电压使电场归零，使图形化电变色层812的颜色与透光性保持原有状态不变，例如透明，此时显示单元82发出的光穿过视差屏障单元81，分别投向观看者9的左、右眼，而观察者9的左眼与右眼接收相同影像而察觉平面影像。反之，如对透明电极层811与图形化透明导电层813施加不同电压而产生电场，使图形化电变色层812的颜色与透光性改变，例如成为黑色，则可将由显示单元82发出的光穿过视差屏障单元81，分别投向观看者9的左、右眼，使其产生视差，使观看者9察觉立体影像。

其中显示单元82可为多种自发光型态的显示单元，例如电浆显示器、阴极射线管、发光二极管EL与其它主动发光显示单元，或投影显示器等由背光模块提供光源的被动发光显示单元。

综合上述，本实用新型具有以下优点：

本实用新型能简化已知空间多任务机制成立体影像液晶显示装置的结构，并缩减空间多任务机制成立体影像液晶显示装置的厚度。

本实用新型能避免视差屏障片和液晶面板于组装过程中因组装偏差所造成损失，并有效简化制作程序并降低组装制程成本，并缩短制造2D/3D显示装置的时间。

以上所述，仅为本实用新型较佳实施例而已，不能以此限定本实用新型实施的范围，凡依本实用新型申请专利范围及创作说明内容所作等效变化与修饰，皆仍属本实用新型专利涵盖之范围内。

Claims (10)

1.一种整合式电变色2D/3D显示器，其特征在于：包含：

一基板；

一视差屏障单元设于该基板下方；及

一显示单元设于该视差屏障单元下方；

其中由该视差屏障单元进行平面影像与立体影像调变。

2.根据权利要求1所述整合式电变色2D/3D显示器，其特征在于：其中该图形化视差屏障单元由上至下更包含一透明电极、一图形化电变色层及一图形化透明导电层。

3.根据权利要求2所述整合式电变色2D/3D显示器，其特征在于：其中该透明电极与该图形化透明导电层被施予相同电压，使该图形化电变色层的颜色与透光性保持不变。

4.根据权利要求2所述整合式电变色2D/3D显示器，其特征在于：其中该透明电极与该图形化透明导电层被施予不同电压而形成电场，使该图形化电变色层的颜色与透光性产生变化。

5.根据权利要求1所述整合式电变色2D/3D显示器，其特征在于：其中该显示单元包括至少一红像素、至少一蓝像素、至少一绿像素，且该显示单元包括一电浆显示器的显示单元、一阴极射线管的显示单元、一发光二极管的显示单元或一投影显示器的显示单元。

6.一种整合式电变色2D/3D显示器，其特征在于：包含：

一第一基板；

一视差屏障单元设于该第一基板下方；

一彩色滤光单元设于该视差屏障单元下方；

一共通电极设于该彩色滤光单元下方；

一液晶单元设于该共通电极下方；

复数个薄膜晶体管设于该液晶单元下方；

一第二基板设于该复数个薄膜晶体管下方；及

一光源设于该第二基板下方；

其中由该视差屏障单元进行平面影像与立体影像的调变。

7.根据权利要求6所述整合式电变色2D/3D显示器，其特征在于：

其中该彩色滤光单元包含至少一红色滤光层、至少一蓝色滤光层、至少一绿色滤光层及至少一黑色遮光层，且该黑色遮光层分隔该红色滤光层、该蓝色滤光及该绿色滤光层。

8.根据权利要求6所述整合式电变色2D/3D显示器，其特征在于：其中该图形化视差屏障单元由上至下更包含一透明电极、一图形化电变色层及一图形化透明导电层。

9.根据权利要求8所述整合式电变色2D/3D显示器，其特征在于：其中该透明电极与该图形化透明导电层被施予相同电压，使该图形化电变色层的颜色与透光性保持不变。

10.根据权利要求8所述整合式电变色2D/3D显示器，其特征在于：其中该透明电极与该图形化透明导电层被施予不同电压而形成电场，使该图形化电变色层的颜色与透光性产生变化。

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