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Diese Anmeldung beansprucht Priorität für die chinesische Patentanmeldung Nr.
202110739694.0 , die am 30. Juni 2021 beim chinesischen Patentamt eingereicht wurde und deren gesamter Inhalt hier durch Bezugnahme aufgenommen ist.
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TECHNISCHES GEBIET
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Ausführungsformen der vorliegenden Anmeldung beziehen sich auf das Gebiet der Anzeigetechnik, zum Beispiel auf ein Lichtmodulationsmodul und eine schaltbare stereoskopische Anzeigevorrichtung.
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STAND DER TECHNIK
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Mit der Entwicklung der Anzeigetechnik haben umschaltbare stereoskopische Anzeigegeräte begonnen, die Aufmerksamkeit der Benutzer zu gewinnen. Die schaltbare stereoskopische Anzeigevorrichtung umfasst in der Regel ein Steuersystem, ein Anzeigemodul und ein Lichtmodulationsmodul, wobei das Lichtmodulationsmodul das von dem Anzeigemodul emittierte Bildlicht unter der Steuerung des Steuersystems durch seinen Schaltzustand modulieren kann, um das freie Schalten der Anzeigevorrichtung in zweidimensionaler (2-Dimension, 2D) / dreidimensionaler (3-Dimension, 3D) Weise zu realisieren.
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Das Lichtmodulationsmodul umfasst typischerweise ein Linsensubstrat, eine Linsenelektrode, eine Linsenstruktur, einen Flüssigkristall, eine Abstandselektrode und ein Abstandssubstrat, die in einem aufeinanderfolgenden Stapel angeordnet sind. Aufgrund des Vorhandenseins der Linsenstruktur haben die Flüssigkristalle in verschiedenen Bereichen unterschiedliche Dicken und erfordern daher unterschiedliche theoretische Steuerspannungen. Die Linsenelektrode und die Abstandshalterelektrode in der verwandten Technologie sind jedoch beides ganzflächige Elektroden mit der gleichen elektrischen Feldstärke an jedem Punkt darin, was dazu führen kann, dass einige Bereiche des Flüssigkristalls bereits vollständig stehen und einige Bereiche noch nicht vollständig stehen, was dazu führt, dass der Brechungsindex des Lichts, das in diesem Bereich wahrgenommen wird, verzerrt wird, was den optischen Effekt beeinträchtigt; oder was dazu führt, dass einige Bereiche des Flüssigkristalls seine Sättigungsspannung überschritten haben (auch bekannt als Übersteuerung), was zu einer Verringerung der Lebensdauer des Flüssigkristalls und einem Anstieg des Stromverbrauchs des Lichtmodulationsmoduls führt. Leistungsaufnahme des Modulationsmoduls erhöhen.
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OFFENBARUNG DES GEBRAUCHSMUSTERS
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Die vorliegende Anmeldung stellt ein Lichtmodulationsmodul und eine schaltbare stereoskopische Anzeigevorrichtung bereit, die in der Lage sind, die Spannungen einzustellen, denen elektrooptische Materialien unterschiedlicher Dicke ausgesetzt sind, um sicherzustellen, dass die elektrooptischen Materialien unter geeigneten Bedingungen arbeiten, wodurch die Lebensdauer der elektrooptischen Materialien verlängert, die Leistungsaufnahme des Lichtmodulationsmoduls verringert und die optische Wirkung des Lichtmodulationsmoduls verbessert wird.
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In einem ersten Aspekt stellt eine Ausführungsform der vorliegenden Anwendung ein Lichtmodulationsmodul bereit, das Folgendes umfasst: ein erstes Substrat und ein zweites Substrat, die einander gegenüberliegend angeordnet sind; eine erste Treiberschicht und eine optische Strukturschicht, die auf der Seite des ersten Substrats in der Nähe des zweiten Substrats angeordnet sind; eine zweite Treiberschicht, die auf der Seite des zweiten Substrats in der Nähe des ersten Substrats angeordnet ist; und elektrooptisches Material, das zwischen der ersten Treiberschicht und der zweiten Treiberschicht angeordnet ist; wobei
mindestens eine der ersten Treiberschicht und der zweiten Treiberschicht eine streifenförmige orthographische Projektion auf die Ebene aufweist, in der das optische Modulationsmodul angeordnet ist.
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In einem zweiten Aspekt stellen Ausführungsformen der vorliegenden Anwendung ferner eine schaltbare stereoskopische Anzeigevorrichtung bereit, die Folgendes umfasst: ein Steuersystem, ein Anzeigemodul und ein Lichtmodulationsmodul mit einer Lichtmodulation wie im ersten Aspekt beschrieben; wobei
das Anzeigemodul mit dem Steuersystem verbunden ist, und das Anzeigemodul so eingestellt ist, dass es unter der Steuerung des Steuersystems Bildlicht emittiert;
das Lichtmodulationsmodul mit dem Steuersystem verbunden ist und auf einer Seite des Bildlicht emittierenden Anzeigemoduls vorgesehen ist, wobei das Lichtmodulationsmodul vorgesehen ist, um das Bildlicht unter der Steuerung des Steuersystems zu modulieren, um ein flaches Bild oder ein dreidimensionales Bild zu erzeugen.
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KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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- 1 ist ein schematisches Diagramm eines Schnittaufbaus eines Lichtmodulationsmoduls in der verwandten Technik, wenn keine Spannung angelegt ist;
- 2 ist ein schematisches Diagramm einer Schnittstruktur eines Lichtmodulationsmoduls im verwandten Stand der Technik, wenn eine Spannung angelegt ist;
- 3 ist ein schematisches Diagramm einer Schnittstruktur eines Lichtmodulationsmoduls, das durch Ausführungsformen der vorliegenden Anmeldung bereitgestellt wird;
- 4 ist ein teilweise vergrößertes schematisches Diagramm der in 3 gezeigten optischen Strukturschicht und der ersten Treiberschicht, die durch Ausführungsformen der vorliegenden Anmeldung bereitgestellt werden;
- 5 ist ein schematisches Diagramm einer dreidimensionalen Struktur eines optischen Modulationsmoduls, das durch Ausführungsformen der vorliegenden Anwendung bereitgestellt wird;
- 6 ist ein schematisches Diagramm einer Schnittstruktur eines anderen optischen Modulationsmoduls, das durch Ausführungsformen der vorliegenden Anwendung bereitgestellt wird;
- 7 ist ein schematisches Diagramm eines Schnittaufbaus eines weiteren Lichtmodulationsmoduls, das durch Ausführungsformen der vorliegenden Anwendung bereitgestellt wird;
- 8 ist ein schematisches Diagramm einer Schnittstruktur eines weiteren Typs von Lichtmodulationsmodul, das durch Ausführungsformen der vorliegenden Anwendung bereitgestellt wird;
- 9 ist ein schematisches Diagramm einer Schnittstruktur eines weiteren Lichtmodulationsmoduls, das durch Ausführungsformen der vorliegenden Anwendung bereitgestellt wird;
- 10 ist ein schematisches Diagramm einer Schnittstruktur eines weiteren Lichtmodulationsmoduls, das durch Ausführungsformen der vorliegenden Anwendung bereitgestellt wird;
- 11 ist ein schematisches Diagramm einer Schnittstruktur eines weiteren Typs eines Lichtmodulationsmoduls, das durch Ausführungsformen der vorliegenden Anwendung bereitgestellt wird;
- 12 ist ein schematisches Strukturdiagramm einer schaltbaren stereoskopischen Anzeigevorrichtung, die durch Ausführungsformen der vorliegenden Anwendung bereitgestellt wird.
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AUSFÜHRUNGSFORMEN DES GEBRAUCHSMUSTERS
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Die vorliegende Anwendung wird im Folgenden in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen und Ausführungsformen ausführlich beschrieben.
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Gleichzeitig ist die Beschreibung der begleitenden Zeichnungen und Ausführungsformen illustrativ und nicht einschränkend. Die in der gesamten Beschreibung verwendeten Markierungen in den begleitenden Zeichnungen bezeichnen die gleichen Elemente. Außerdem kann die Dicke einiger Schichten, Folien, Platten, Bereiche und dergleichen in den begleitenden Zeichnungen zum besseren Verständnis und zur einfacheren Beschreibung übertrieben dargestellt sein. Wenn ein Element wie eine Schicht, ein Film, eine Fläche oder ein Substrat als „auf“ einem anderen Element bezeichnet wird, kann sich das Element direkt auf dem anderen Element befinden oder es können Zwischenelemente vorhanden sein. Außerdem bedeutet „auf ...... On“ bezieht sich auf die Positionierung des Elements auf oder unter dem anderen Element, bedeutet aber nicht unbedingt, dass es sich auf der Oberseite des anderen Elements in Richtung der Schwerkraft befindet. Zum besseren Verständnis sind die begleitenden Zeichnungen dieser Anmeldung alle so gezeichnet, dass sich das Element auf der Oberseite des anderen Elements befindet.
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Darüber hinaus sind das Wort „einschließlich“ und Varianten wie „umfassend“ oder „mit“ so zu verstehen, dass das Element eingeschlossen ist, jedoch nicht unter Ausschluss eines anderen Elements, sofern nicht ausdrücklich etwas anderes beschrieben ist. Element.
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Es sollte auch beachtet werden, dass sich Verweise auf „und/oder“ in Ausführungsformen der vorliegenden Anwendung auf alle Kombinationen beziehen, die einen oder mehrere der relevanten aufgelisteten Punkte enthalten. In Ausführungsformen der vorliegenden Anmeldung werden die Begriffe „erstes“, „zweites“, „drittes“ usw. verwendet, um verschiedene Komponenten zu beschreiben, doch sollten diese Komponenten nicht durch diese Begriffe eingeschränkt werden. Diese Begriffe werden nur verwendet, um eine Komponente von einer anderen zu unterscheiden. Darüber hinaus schließen die Singularformen „a“, „ein“ und „die()“ auch die Pluralform ein, sofern aus dem Kontext nicht eindeutig etwas anderes hervorgeht.
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Wenn eine Ausführungsform anders implementiert werden kann, kann die Abfolge der Prozesse in einer anderen Reihenfolge als beschrieben durchgeführt werden. So können beispielsweise zwei nacheinander beschriebene Prozesse im Wesentlichen gleichzeitig oder in einer anderen als der beschriebenen Reihenfolge ausgeführt werden.
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Die stereoskopische Darstellung ist eine Umsetzung der virtuellen Realität, die auf dem Prinzip der Verschmelzung der Parallaxe der beiden Augen eines Betrachters beruht, um ein Gefühl der Dreidimensionalität zu erzeugen, indem der Unterschied zwischen den Bildinformationen, die das linke Auge des Betrachters sieht, und denjenigen, die das rechte Auge des Betrachters sieht, genutzt wird. Die übliche stereoskopische Anzeigetechnologie ist die Verwendung von 3D-Brillen, um zu erreichen, dass die Bilder des linken und des rechten Auges auf das linke und das rechte Auge des Betrachters übertragen werden; die stereoskopische Anzeigetechnologie mit bloßem Auge soll die Zwänge der 3D-Brillen beseitigen, den Komfort des Betrachters verbessern und die zukünftige Richtung und das Ziel der Entwicklung werden.
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In der stereoskopischen Anzeigetechnologie mit unbewaffneten Augen umfasst eine schaltbare stereoskopische Anzeigevorrichtung in der Regel ein Steuersystem, ein Anzeigemodul und ein Lichtmodulationsmodul, wobei das Lichtmodulationsmodul das vom Anzeigemodul emittierte Bildlicht unter der Steuerung des Steuersystems durch seinen Schaltzustand modulieren kann, um das freie Schalten der Anzeigevorrichtung in 2D/3D zu realisieren. 1 zeigt ein schematisches Diagramm einer Schnittstruktur eines Lichtmodulationsmoduls in der verwandten Technologie, wenn keine Spannung angelegt ist, und 2 zeigt ein schematisches Diagramm einer Schnittstruktur eines Lichtmodulationsmoduls in der verwandten Technologie, wenn eine Spannung angelegt ist. Das Lichtmodulationsmodul umfasst ein Linsensubstrat 1, eine Linsenelektrode 2, eine Linsenstruktur 3, einen Flüssigkristall 4, eine Abstandshalterelektrode 5 und ein Abstandshaltersubstrat 6, die nacheinander gestapelt sind, wobei der Flüssigkristall 4, wie in 1 gezeigt, in einem liegenden Zustand ist, wenn die Spannung zwischen der Linsenelektrode 2 und der Abstandshalterelektrode 5 nicht angelegt ist, und der Flüssigkristall 4, wie in 2 gezeigt, in einem aufrechten Zustand ist, wenn die Spannung zwischen der Linsenelektrode 2 und der Abstandshalterelektrode 5 angelegt ist. Dadurch kann das Lichtmodulationsmodul einen Lichtmodulator bilden, um das vom Anzeigemodul emittierte Bildlicht zu modulieren, um ein freies Schalten der 2D/3D-Anzeigevorrichtung zu erreichen.
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Aufgrund des Vorhandenseins der Linsenstruktur 3 ist die Dicke der Flüssigkristalle in den verschiedenen Bereichen unterschiedlich, so dass die theoretisch erforderliche Steuerspannung unterschiedlich ist. Wie jedoch in den 1 und 2 gezeigt, sind die Linsenelektrode 2 und die Abstandshalterelektrode 5 beides ganzflächige Elektroden mit der gleichen elektrischen Feldstärke an jedem Punkt darin, was dazu führen kann, dass einige Bereiche des Flüssigkristalls bereits vollständig stehen und einige Bereiche noch nicht vollständig stehen, was dazu führt, dass der Brechungsindex des in diesem Bereich wahrgenommenen Lichts verzerrt wird, was den optischen Effekt beeinträchtigt; oder was dazu führt, dass einige Bereiche des Flüssigkristalls seine Sättigungsspannung überschritten haben (auch bekannt als Übersteuerung), was dazu führt, dass die Flüssigkristalllebensdauer des Flüssigkristalls und zu einem Anstieg des Stromverbrauchs des Lichtmodulationsmoduls führt. Um die oben genannten Probleme zu lösen, stellen Ausführungsformen der vorliegenden Anmeldung ein Lichtmodulationsmodul und eine schaltbare stereoskopische Anzeigevorrichtung bereit, die in der Lage sind, die Spannung einzustellen, der elektrooptische Materialien unterschiedlicher Dicke ausgesetzt sind, um sicherzustellen, dass die elektrooptischen Materialien unter geeigneten Bedingungen arbeiten, wodurch die Lebensdauer der elektrooptischen Materialien verlängert, der Stromverbrauch des Lichtmodulationsmoduls verringert und die optische Wirkung des Lichtmodulationsmoduls verbessert wird.
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Im Folgenden werden das Lichtmodulationsmodul, die schaltbare stereoskopische Anzeigevorrichtung und deren technischer Effekt im Detail beschrieben.
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Ausführungsformen der vorliegenden Anwendung stellen ein Lichtmodulationsmodul bereit, das Folgendes umfasst: ein erstes Substrat und ein zweites Substrat, die einander gegenüberliegend angeordnet sind; eine erste Treiberschicht und eine optische Strukturschicht, die auf der Seite des ersten Substrats in der Nähe des zweiten Substrats angeordnet sind; eine zweite Treiberschicht, die auf der Seite des zweiten Substrats in der Nähe des ersten Substrats angeordnet ist; und elektro-optisches Material, das zwischen der ersten Treiberschicht und der zweiten Treiberschicht angeordnet ist.
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Die erste Treiberschicht und die zweite Treiberschicht können eines der folgenden drei Designs annehmen:
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Design I: Die orthographische Projektion der ersten Treiberschicht auf die Ebene, in der sich das Lichtmodulationsmodul befindet, hat die Form eines Streifens, und die orthographische Projektion der zweiten Treiberschicht auf die Ebene, in der sich das Lichtmodulationsmodul befindet, fällt mit der orthographischen Projektion des ersten Substrats auf die Ebene, in der sich das Lichtmodulationsmodul befindet, zusammen.
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Bei Ausführung II fällt die orthographische Projektion der ersten Treiberschicht auf die Ebene, in der sich das Lichtmodulationsmodul befindet, mit der orthographischen Projektion des ersten Substrats auf die Ebene, in der sich das Lichtmodulationsmodul befindet, zusammen, und die orthographische Projektion der zweiten Treiberschicht auf die Ebene, in der sich das Lichtmodulationsmodul befindet, hat die Form eines Streifens.
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In der Ausführungsform III sind die orthographischen Projektionen der ersten Treiberschicht und der zweiten Treiberschicht auf der Ebene, auf der sich das Lichtmodulationsmodul befindet, streifenförmig.
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Durch die Gestaltung der ersten Treiberschicht und/oder der zweiten Treiberschicht bewirken die obigen drei Ausführungen, dass die erste Treiberschicht und/oder die zweite Treiberschicht streifenförmige Elektroden anstelle von ganzflächigen Elektroden sind. Durch Anpassung der an die Streifenelektroden angelegten Spannung können die elektrooptischen Materialien unterschiedlicher Dicke unter geeigneten Bedingungen arbeiten (d. h. die elektrooptischen Materialien können vollständig stehen, ohne eine Übersteuerung zu verursachen). Zum besseren Verständnis werden die drei oben genannten Ausführungen im Folgenden in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen im Detail beschrieben.
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In einer ersten möglichen Ausführungsform zeigt 3 ein schematisches Diagramm einer Schnittstruktur eines Lichtmodulationsmoduls, das durch eine Ausführungsform der vorliegenden Anwendung bereitgestellt wird. Wie in 3 gezeigt, umfasst das Lichtmodulationsmodul: ein erstes Substrat 101 und ein zweites Substrat 102, die einander gegenüberliegend angeordnet sind; eine erste Treiberschicht 103 und eine optische Strukturschicht 104, die auf der Seite des ersten Substrats 101 in der Nähe des zweiten Substrats 102 angeordnet sind; eine zweite Treiberschicht 105, die auf der Seite des zweiten Substrats 102 in der Nähe des ersten Substrats 101 angeordnet ist; und zwischen der ersten Treiberschicht 103 und der zweiten Treiberschicht 105 ein elektro-optisches Material 106.
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Optional kann das erste Substrat 101 ein Linsensubstrat und das zweite Substrat 102 ein Abstandshaltersubstrat sein; alternativ kann das erste Substrat 101 ein Abstandshaltersubstrat und das zweite Substrat 102 ein Linsensubstrat sein. Das erste Substrat 101 und das zweite Substrat 102 bestehen in der Regel aus transparenten Materialien wie Glas und Harz.
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Die erste Treiberschicht 103 ist zwischen der optischen Strukturschicht 104 und dem ersten Substrat 101 angeordnet. Die erste Treiberschicht 103 enthält eine Vielzahl von ersten Elektroden, wobei jede der ersten Elektroden eine orthographische Projektion in der Ebene, in der sich das Lichtmodulationsmodul befindet, in Form eines Streifens aufweist (d.h., die ersten Elektroden sind Streifenelektroden); und die zweite Treiberschicht 105 enthält eine zweite Elektrode, wobei die orthographische Projektion der zweiten Elektrode in der Ebene, in der sich das Lichtmodulationsmodul befindet, mit der orthographischen Projektion des ersten Substrats 101 in der Ebene, in der sich das Lichtmodulationsmodul befindet, überlappt (d.h., die zweite Elektrode ist eine flächenförmige Elektrode). Die erste Treiberschicht 103 und die zweite Treiberschicht 105 können im Allgemeinen aus einem transparenten, leitfähigen Material wie Indium-Zinn-Oxid (ITO) hergestellt sein.
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In einer Ausführungsform kann das Lichtmodulationsmodul weiterhin Folgendes umfassen: eine erste Richtungsfindungsschicht 107 und eine zweite Richtungsfindungsschicht 108, wobei die erste Richtungsfindungsschicht 107 zwischen der ersten Treiberschicht 103 und dem elektrooptischen Material 106 und in direktem Kontakt mit dem elektrooptischen Material 106 angeordnet ist; und die zweite Richtungsfindungsschicht 108 zwischen der zweiten Treiberschicht 105 und dem elektrooptischen Material 106 und in direktem Kontakt mit dem elektrooptischen Material 106 angeordnet ist. Die erste Orientierungsschicht 107 und die zweite Orientierungsschicht 108 können aus einem Material wie Polyimid hergestellt werden.
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Die optische Strukturschicht 104 umfasst eine Vielzahl von aufeinanderfolgend angeordneten Linsen (die Linsen sind in 3 als Beispiel für säulenförmige Linsen gezeichnet). Wie in 3 dargestellt, führt jede der säulenförmigen Linsen aufgrund der Beschränkung ihrer eigenen Form zu einer unterschiedlichen Dicke des darüber liegenden elektrooptischen Materials 106, so dass die Anzahl der jeder Linse entsprechenden ersten Elektroden mindestens zwei beträgt. Auf diese Weise kann durch Anpassung der an die ersten Elektroden angelegten Spannung erreicht werden, dass das elektrooptische Material 106 mit unterschiedlicher Dicke unter geeigneten Bedingungen funktioniert (d. h. das elektrooptische Material 106 kann vollständig stehen, ohne eine Übersteuerung zu verursachen).
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Es versteht sich, dass die elektrooptischen Materialien 106 unterschiedlicher Dicke umso besser gesteuert werden können, je größer die Anzahl der ersten Elektroden ist, die den einzelnen Linsen entsprechen. Unter Berücksichtigung der Prozessgenauigkeit und der Produktionskosten des Lichtmodulationsmoduls kann die Anzahl der ersten Elektroden, die jeder Linse entsprechen, je nach den tatsächlichen Bedürfnissen festgelegt werden.
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Je dicker das elektrooptische Material 106 ist, desto größer ist die benötigte Ansteuerspannung, so dass die an jede erste Elektrode angelegte Spannung positiv mit der Dicke des elektrooptischen Materials 106 über dieser ersten Elektrode korreliert ist.
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Um sicherzustellen, dass das elektro-optische Material 106, das dem Bereich zwischen zwei benachbarten ersten Elektroden entspricht, ordnungsgemäß funktionieren kann, sollte der Abstand zwischen zwei benachbarten ersten Elektroden nicht zu groß sein. 4 zeigt ein teilweise vergrößertes schematisches Diagramm der in 3 gezeigten optischen Strukturschicht und der ersten Treiberschicht, die durch eine Ausführungsform der vorliegenden Anwendung bereitgestellt werden. Wie in 4 gezeigt, ist der Abstand b zwischen zwei benachbarten ersten Elektroden kleiner oder gleich der Breite a der ersten Elektroden, wenn die Breiten a der mehreren ersten Elektroden gleich sind.
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5 zeigt ein schematisches Diagramm einer dreidimensionalen Struktur eines optischen Modulationsmoduls, das durch eine Ausführungsform der vorliegenden Anwendung bereitgestellt wird. Wie in 5 dargestellt, muss, da nur eine Spannung an eine erste Elektrode angelegt werden kann, sichergestellt werden, dass die Dicke des elektrooptischen Materials 106 einer ersten Elektrode in ihrer Erstreckungsrichtung gleich ist, d. h., die Erstreckungsrichtung der ersten Elektrode ist parallel zur Erstreckungsrichtung der Linse.
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Mit fortgesetzter Bezugnahme auf die 3 und 4, wenn die Linse eine säulenförmige Linse ist, ist die säulenförmige Linse eine zentrosymmetrische Struktur, und daher ist die Dicke des elektrooptischen Materials 106 oberhalb der säulenförmigen Linse auch in einem zentrosymmetrischen Zustand. Das Lichtmodulationsmodul weist mindestens eines der folgenden Merkmale auf:
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Die erste Elektrode, die jeder Säulenlinse entspricht, ist entlang einer zentralen Achse der Säulenlinse zentrosymmetrisch;
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Die an die erste Elektrode, die jeder Säulenlinse entspricht, angelegte Spannung ist entlang der Mittelachse der Säulenlinse zentrosymmetrisch.
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6 zeigt ein schematisches Diagramm einer Schnittstruktur eines anderen Lichtmodulationsmoduls, das durch eine Ausführungsform der vorliegenden Anmeldung bereitgestellt wird. Im Gegensatz zu dem in 3 gezeigten Lichtmodulationsmodul besteht die optische Strukturschicht 104 aus einer Vielzahl von hintereinander angeordneten Linsen, bei denen es sich um Prismen handelt. Aus 6 ist ersichtlich, dass in dem Bereich, der jeder Linse entspricht, die Dicke des elektrooptischen Materials 106 in der Richtung von links nach rechts entlang von 6 allmählich kleiner wird, und dass daher die Spannung, die von der ersten Elektrode, die jeder Linse entspricht, daran angelegt wird, ebenfalls allmählich in der Richtung von links nach rechts entlang von 6 kleiner wird.
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7 zeigt ein schematisches Diagramm eines Schnittaufbaus eines weiteren Lichtmodulationsmoduls, das durch eine Ausführungsform der vorliegenden Anwendung bereitgestellt wird. Im Gegensatz zu dem in 3 gezeigten Lichtmodulationsmodul ist die erste Treiberschicht 103 zwischen der optischen Strukturschicht 104 und dem elektrooptischen Material 106 angeordnet. Die erste Treiberschicht 103 befindet sich oberhalb der optischen Strukturschicht 104, und es ist immer noch möglich, die an die Streifenelektroden angelegte Spannung einzustellen, um den Effekt zu erzielen, dass die elektrooptischen Materialien unterschiedlicher Dicke unter geeigneten Bedingungen arbeiten (d. h. die elektrooptischen Materialien können vollständig stehen, ohne eine Übersteuerung zu verursachen).
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In einer zweiten möglichen Ausführungsform zeigt 8 ein schematisches Diagramm einer Schnittstruktur eines weiteren Lichtmodulationsmoduls, das durch eine Ausführungsform der vorliegenden Anmeldung bereitgestellt wird. Wie in 8 gezeigt, umfasst das Lichtmodulationsmodul: ein erstes Substrat 101 und ein zweites Substrat 102, die einander gegenüberliegend angeordnet sind; eine erste Treiberschicht 103 und eine optische Strukturschicht 104, die auf der Seite des ersten Substrats 101 in der Nähe des zweiten Substrats 102 angeordnet sind; eine zweite Treiberschicht 105, die auf der Seite des zweiten Substrats 102 in der Nähe des ersten Substrats 101 angeordnet ist; und zwischen der ersten Treiberschicht 103 und der zweiten Treiberschicht 105 ein elektro-optisches Material 106.
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Optional kann das erste Substrat 101 ein Linsensubstrat und das zweite Substrat 102 ein Abstandshaltersubstrat sein; alternativ kann das erste Substrat 101 ein Abstandshaltersubstrat und das zweite Substrat 102 ein Linsensubstrat sein. Das erste Substrat 101 und das zweite Substrat 102 bestehen in der Regel aus transparenten Materialien wie Glas und Harz.
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Die erste Treiberschicht 103 ist zwischen der optischen Strukturschicht 104 und dem ersten Substrat 101 angeordnet. Die erste Treiberschicht 103 enthält eine erste Elektrode, wobei die orthographische Projektion der ersten Elektrode auf der Ebene, auf der sich das Lichtmodulationsmodul befindet, mit der orthographischen Projektion des ersten Substrats 101 auf der Ebene, auf der sich das Lichtmodulationsmodul befindet, überlappt (d.h., die erste Elektrode ist eine Flächenelektrode); die zweite Treiberschicht 105 enthält eine Vielzahl von zweiten Elektroden, wobei jede zweite Elektrode eine streifenförmige orthographische Projektion auf der Ebene hat, auf der sich das Lichtmodulationsmodul befindet (d.h., die zweiten Elektroden sind streifenförmige Elektroden). Die erste Treiberschicht 103 und die zweite Treiberschicht 105 können typischerweise aus einem transparenten, leitfähigen Material wie ITO bestehen.
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In einer Ausführungsform kann das Lichtmodulationsmodul weiterhin Folgendes umfassen: eine erste Richtungsfindungsschicht 107 und eine zweite Richtungsfindungsschicht 108, wobei die erste Richtungsfindungsschicht 107 zwischen der ersten Treiberschicht 103 und dem elektrooptischen Material 106 und in direktem Kontakt mit dem elektrooptischen Material 106 angeordnet ist; und die zweite Richtungsfindungsschicht 108 zwischen der zweiten Treiberschicht 105 und dem elektrooptischen Material 106 und in direktem Kontakt mit dem elektrooptischen Material 106 angeordnet ist. Die erste Orientierungsschicht 107 und die zweite Orientierungsschicht 108 können aus einem Material wie Polyimid hergestellt werden.
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Die optische Strukturschicht 104 umfasst eine Vielzahl von aufeinanderfolgend angeordneten Linsen (die Linsen sind in 8 als Beispiel für säulenförmige Linsen gezeichnet). Wie in 8 dargestellt, führt jede der säulenförmigen Linsen aufgrund der Beschränkung ihrer eigenen Form zu einer unterschiedlichen Dicke des darüber liegenden elektrooptischen Materials 106, so dass die Anzahl der jeder Linse entsprechenden zweiten Elektroden mindestens zwei beträgt. Auf diese Weise kann durch Anpassung der an die zweiten Elektroden angelegten Spannung erreicht werden, dass das elektrooptische Material 106 mit unterschiedlicher Dicke unter geeigneten Bedingungen funktioniert (d. h. das elektrooptische Material 106 kann vollständig stehen, ohne eine Übersteuerung zu verursachen).
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Es versteht sich, dass die elektrooptischen Materialien 106 unterschiedlicher Dicke umso feiner gesteuert werden können, je größer die Anzahl der zweiten Elektroden ist, die den einzelnen Linsen entsprechen. Unter Berücksichtigung der Prozessgenauigkeit und der Produktionskosten des Lichtmodulationsmoduls kann die Anzahl der jeder Linse zugeordneten zweiten Elektroden entsprechend den tatsächlichen Erfordernissen festgelegt werden.
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Je dicker das elektrooptische Material 106 ist, desto größer ist die benötigte Ansteuerspannung, so dass die an jede zweite Elektrode angelegte Spannung positiv mit der Dicke des elektrooptischen Materials 106 unter dieser zweiten Elektrode korreliert ist.
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Um sicherzustellen, dass das elektro-optische Material 106, das dem Bereich zwischen zwei benachbarten zweiten Elektroden entspricht, ordnungsgemäß funktionieren kann, sollte der Abstand zwischen zwei benachbarten zweiten Elektroden nicht zu groß sein. Wenn die Breiten der mehreren zweiten Elektroden gleich sind, ist der Abstand zwischen den zwei beliebig benachbarten zweiten Elektroden kleiner oder gleich der Breite der zweiten Elektroden.
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Da an eine zweite Elektrode nur eine Spannung angelegt werden kann, muss außerdem sichergestellt werden, dass die Dicke des elektrooptischen Materials 106 einer zweiten Elektrode in beiden Erstreckungsrichtungen gleich ist, d. h. die Erstreckungsrichtungen der zweiten Elektroden sind parallel zu den Erstreckungsrichtungen der Linsen.
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Wenn es sich bei der Linse um eine säulenförmige Linse handelt, ist die säulenförmige Linse eine zentrosymmetrische Struktur, so dass die Dicke des elektrooptischen Materials 106 über der säulenförmigen Linse ebenfalls zentrosymmetrisch ist (siehe 8). Das Lichtmodulationsmodul weist mindestens eines der folgenden Merkmale auf:
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Die zweiten Elektroden, die jeder der Säulenlinsen entsprechen, sind entlang einer zentralen Achse der Säulenlinse zentrosymmetrisch;
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Die an die zweite Elektrode, die jeder Säulenlinse entspricht, angelegte Spannung ist entlang der Mittelachse der Säulenlinse zentrosymmetrisch.
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9 zeigt ein schematisches Diagramm einer Schnittstruktur eines weiteren Lichtmodulationsmoduls, das durch eine Ausführungsform der vorliegenden Anmeldung bereitgestellt wird. Im Gegensatz zu dem in 8 gezeigten Lichtmodulationsmodul ist die erste Treiberschicht 103 zwischen der optischen Strukturschicht 104 und dem elektrooptischen Material 106 angeordnet. Die erste Treiberschicht 103 befindet sich oberhalb der optischen Strukturschicht 104, und es ist immer noch möglich, die an die Streifenelektroden angelegte Spannung einzustellen, um den Effekt zu erzielen, dass die elektrooptischen Materialien unterschiedlicher Dicke unter geeigneten Bedingungen arbeiten (d. h. die elektrooptischen Materialien können vollständig stehen, ohne eine Übersteuerung zu verursachen).
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In einer dritten möglichen Ausführungsform zeigt 10 ein schematisches Diagramm einer Schnittstruktur eines weiteren Lichtmodulationsmoduls, das durch Ausführungsformen der vorliegenden Anwendung bereitgestellt wird. Wie in 10 gezeigt, umfasst das Lichtmodulationsmodul: ein erstes Substrat 101 und ein zweites Substrat 102, die einander gegenüberliegend angeordnet sind; eine erste Treiberschicht 103 und eine optische Strukturschicht 104, die auf der Seite des ersten Substrats 101 in der Nähe des zweiten Substrats 102 angeordnet sind; eine zweite Treiberschicht 105, die auf der Seite des zweiten Substrats 102 in der Nähe des ersten Substrats 101 angeordnet ist; und zwischen der ersten Treiberschicht 103 und der zweiten Treiberschicht 105 ein elektro-optisches Material 106.
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Optional kann das erste Substrat 101 ein Linsensubstrat und das zweite Substrat 102 ein Abstandshaltersubstrat sein; alternativ kann das erste Substrat 101 ein Abstandshaltersubstrat und das zweite Substrat 102 ein Linsensubstrat sein. Das erste Substrat 101 und das zweite Substrat 102 bestehen in der Regel aus transparenten Materialien wie Glas und Harz.
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Die erste Treiberschicht 103 ist zwischen der optischen Strukturschicht 104 und dem ersten Substrat 101 angeordnet. Die erste Treiberschicht 103 umfasst eine Vielzahl von ersten Elektroden, wobei jede erste Elektrode eine streifenförmige orthographischen Projektion auf der Ebene aufweist, auf der sich das Lichtmodulationsmodul befindet (d. h. die ersten Elektroden sind Streifenelektroden); die zweite Treiberschicht 105 umfasst eine Vielzahl von zweiten Elektroden, wobei jede zweite Elektrode eine streifenförmige orthographische Projektion auf der Ebene aufweist, auf der sich das Lichtmodulationsmodul befindet (d. h. die zweiten Elektroden sind ebenfalls Streifenelektroden). Die erste Treiberschicht 103 und die zweite Treiberschicht 105 können typischerweise aus einem transparenten leitenden Material wie ITO bestehen.
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In einer Ausführungsform kann die orthographische Projektion der ersten Treiberschicht 103 auf die Ebene, in der sich das Lichtmodulationsmodul befindet, mit der orthographischen Projektion der zweiten Treiberschicht 105 auf die Ebene, in der sich das Lichtmodulationsmodul befindet, vollständig übereinstimmen oder nicht (d. h. jede der ersten Elektroden entspricht einer der zweiten Elektroden, die ersten Elektroden und die zweiten Elektroden sind gleich groß und die ersten Elektroden und die zweiten Elektroden sind vollständig ausgerichtet). Wenn die orthographische Projektion der ersten Treiberschicht 103 auf die Ebene, in der sich das Lichtmodulationsmodul befindet, genau mit der orthographischen Projektion der zweiten Treiberschicht 105 auf die Ebene, in der sich das Lichtmodulationsmodul befindet, zusammenfällt, können sich die erste Treiberschicht 103 und die zweite Treiberschicht 105 bei der Herstellung eine Maskenplatte teilen, was die Schwierigkeiten des Prozesses verringert.
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In einer Ausführungsform kann das Lichtmodulationsmodul weiterhin Folgendes umfassen: eine erste Richtungsfindungsschicht 107 und eine zweite Richtungsfindungsschicht 108. Die erste Richtungsfindungsschicht 107 ist zwischen der ersten Treiberschicht 103 und dem elektro-optischen Material 106 angeordnet und steht in direktem Kontakt mit dem elektrooptischen Material 106. Die zweite Richtungsfindungsschicht 108 ist zwischen der zweiten Treiberschicht 105 und dem elektrooptischen Material 106 angeordnet und steht in direktem Kontakt mit dem elektrooptischen Material 106. Die erste Richtungsschicht 107 und die zweite Richtungsschicht 108 können aus einem Material wie Polyimid hergestellt sein.
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Die optische Strukturschicht 104 umfasst eine Vielzahl von aufeinanderfolgend angeordneten Linsen (die Linsen sind in 10 als Beispiel für säulenförmige Linsen gezeichnet). Wie in 10 gezeigt, führt jede der säulenförmigen Linsen aufgrund der Beschränkung ihrer eigenen Form zu einer unterschiedlichen Dicke des elektrooptischen Materials 106 über ihr, und daher ist die Anzahl der ersten Elektroden, die jeder Linse entsprechen, mindestens zwei, und die Anzahl der zweiten Elektroden, die jeder Linse entsprechen, ist mindestens zwei. Auf diese Weise können die elektrooptischen Materialien 106 unterschiedlicher Dicke durch Anpassung der an die ersten und zweiten Elektroden angelegten Spannungen dazu gebracht werden, unter geeigneten Bedingungen zu funktionieren (d. h., die elektrooptischen Materialien 106 können vollständig aufstehen, ohne eine Übersteuerung zu verursachen).
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Je dicker das elektrooptische Material 106 ist, desto größer ist die benötigte Ansteuerspannung, so dass die an jeder ersten Elektrode angelegte Spannung in einem positiven Verhältnis zur Dicke des elektrooptischen Materials 106 oberhalb dieser ersten Elektrode steht; und die an jeder zweiten Elektrode angelegte Spannung steht in einem positiven Verhältnis zur Dicke des elektrooptischen Materials 106 unterhalb dieser zweiten Elektrode.
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In einer Ausführungsform ist, wenn die mehreren ersten Elektroden gleich breit sind, der Abstand zwischen zwei beliebigen benachbarten ersten Elektroden kleiner oder gleich der Breite der ersten Elektrode; wenn die mehreren zweiten Elektroden gleich breit sind, ist der Abstand zwischen zwei beliebigen benachbarten zweiten Elektroden kleiner oder gleich der Breite der zweiten Elektrode.
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In einer Ausführungsform ist die Ausdehnungsrichtung der ersten Elektrode parallel zur Ausdehnungsrichtung der Linse; die Ausdehnungsrichtung der zweiten Elektrode ist parallel zur Ausdehnungsrichtung der Linse.
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In einer Ausführungsform ist die Linse eine säulenförmige Linse, und das Lichtmodulationsmodul weist mindestens eines der folgenden Merkmale auf:
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Die erste Elektrode, die jeder säulenförmigen Linse entspricht, ist entlang einer zentralen Achse der säulenförmigen Linse zentralsymmetrisch;
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Eine an die erste Elektrode, die jeder Säulenlinse entspricht, angelegte Spannung ist entlang einer zentralen Achse der Säulenlinse zentralsymmetrisch;
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Die zweite Elektrode, die jeder der Säulenlinsen entspricht, ist entlang der Mittelachse der Säulenlinse zentralsymmetrisch;
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Die an die zweite Elektrode, die jeder Säulenlinse entspricht, angelegte Spannung ist entlang der Mittelachse der Säulenlinse zentralsymmetrisch.
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11 zeigt ein schematisches Diagramm einer Schnittstruktur eines weiteren Lichtmodulationsmoduls, das durch eine Ausführungsform der vorliegenden Anmeldung bereitgestellt wird. Im Gegensatz zu dem in 10 gezeigten Lichtmodulationsmodul ist die erste Treiberschicht 103 zwischen der optischen Strukturschicht 104 und dem elektrooptischen Material 106 angeordnet. Die erste Treiberschicht 103 befindet sich auf der optischen Strukturschicht 104, die immer noch durch Einstellen der an die Streifenelektroden angelegten Spannung angepasst werden kann, um den Effekt zu erzielen, dass die elektrooptischen Materialien unterschiedlicher Dicke unter geeigneten Bedingungen arbeiten (d. h., die elektrooptischen Materialien können vollständig aufstehen, ohne eine Übersteuerung zu verursachen).
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In der obigen Ausführungsform der vorliegenden Anwendung kann das elektro-optische Material 106 typischerweise ein Flüssigkristall sein; das Material der optischen Strukturschicht 104 kann typischerweise ein transparentes Harz oder Glas sein.
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Ausführungsformen der vorliegenden Anwendung stellen ein Lichtmodulationsmodul bereit, das ein erstes Substrat und ein zweites Substrat, die einander gegenüberliegend angeordnet sind, eine erste Treiberschicht und eine optische Strukturschicht, die auf der Seite des ersten Substrats in der Nähe des zweiten Substrats angeordnet sind, eine zweite Treiberschicht, die auf der Seite des zweiten Substrats in der Nähe des ersten Substrats angeordnet ist, und ein elektrooptisches Material, das zwischen der ersten Treiberschicht und der zweiten Treiberschicht angeordnet ist, umfasst, wobei die erste Treiberschicht und/oder die zweite Treiberschicht in dem Lichtmodulationsmodul in einer Weise angeordnet sind, dass die erste Treiberschicht und/oder die zweite Treiberschicht in der Nähe des zweiten Substrats liegt. die erste Treiberschicht und/oder die zweite Treiberschicht eine streifenförmige orthographische Projektion in der Ebene aufweisen, in der das Lichtmodulationsmodul angeordnet ist. Durch die Gestaltung der ersten Treiberschicht und/oder der zweiten Treiberschicht ist die erste Treiberschicht und/oder die zweite Treiberschicht nicht mehr eine ganzflächige Elektrode, sondern eine Streifenelektrode. Durch das Anlegen unterschiedlicher Spannungen an die Streifenelektroden werden die an die elektrooptischen Materialien unterschiedlicher Dicke angelegten Spannungen angepasst, um sicherzustellen, dass die elektrooptischen Materialien unter geeigneten Bedingungen arbeiten (d. h., die elektrooptischen Materialien können vollständig stehen, ohne eine Übersteuerung zu verursachen), wodurch die Lebensdauer der elektrooptischen Materialien verlängert, der Stromverbrauch des Lichtmodulationsmoduls reduziert und die optische Wirkung des Lichtmodulationsmoduls verbessert wird.
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12 zeigt eine schematische Struktur einer schaltbaren stereoskopischen Anzeigevorrichtung, die durch eine Ausführungsform der vorliegenden Anwendung bereitgestellt wird. Wie in 12 gezeigt, umfasst die schaltbare stereoskopische Anzeigevorrichtung: ein Steuersystem 201, ein Anzeigemodul 202 und ein Lichtmodulationsmodul 203, das in einer der obigen Ausführungsformen beschrieben ist.
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Das Anzeigemodul 202 ist mit dem Steuersystem 201 verbunden, und das Anzeigemodul 202 ist so eingestellt, dass es unter der Steuerung des Steuersystems 201 Bildlicht emittiert;
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Das Lichtmodulationsmodul 203 ist mit dem Steuersystem 201 verbunden und ist auf einer Seite des Anzeigemoduls 202 vorgesehen, die Bildlicht emittiert, und das Lichtmodulationsmodul 203 ist vorgesehen, um das Bildlicht unter der Steuerung des Steuersystems 201 zu modulieren, um ein ebenes Bild oder ein dreidimensionales Bild zu erzeugen.
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In einer Ausführungsform kann das Anzeigemodul 202 eine Flüssigkristallanzeige (LCD), eine LED-Anzeigevorrichtung (Light Emitting Diode), eine OLED-Anzeigevorrichtung (Organic Light Emitting Diode) sein, E-Paper, QLED (Quantum Dot Light Emitting Diodes, Quantum Dot Light Emitting)-Anzeigevorrichtung, Mikro-LED (Micro Light Emitting Diode, µLED)-Anzeigevorrichtung, Mikro-OLED-Anzeigevorrichtung, Projektionsmodul und eine beliebige der anderen Anzeigevorrichtungen, auf die die vorliegende Anwendung nicht beschränkt ist.
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Die in der vorliegenden Anwendung bereitgestellten Lösungen können auf schaltbare 3D-Optiken für das bloße Auge angewendet werden, können in schaltbaren Anti-Peep-Vorrichtungen verwendet werden und können in schaltbaren Lichtmodulationsvorrichtungen für andere Anwendungen von Flüssigkristallen verwendet werden, und die Ausführungsformen der vorliegenden Anwendung sind darauf nicht beschränkt.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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