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Diese Anmeldung beansprucht Priorität für die chinesische Patentanmeldung Nr.
202110739697.4 , die am 30. Juni 2021 beim chinesischen Patentamt eingereicht wurde.
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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 (um-)schaltbare 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. Außerdem verringert es die Anforderungen an die Laminiergenauigkeit und erleichtert die Massenproduktion.
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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 diskrete inselartige 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 schematisches Diagramm einer Draufsichtstruktur eines optischen Modulationsmoduls, das durch eine Ausführungsform der vorliegenden Anwendung bereitgestellt wird;
- 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 eine diskrete inselartige Struktur 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 eine diskrete inselartige Struktur.
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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, inselförmig.
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Es ist zu beachten, dass die Ansteuerungsmethode der ersten Treiberschicht und der zweiten Treiberschicht in den Ausführungsformen der vorliegenden Anwendung eine passive Adressierung (Passive Matrix, PM) oder eine aktive Adressierung (Active Matrix, AM) sein kann. Wenn die Ansteuerungsmethode der ersten Treiberschicht und der zweiten Treiberschicht eine passive Adressierungsansteuerung ist, können die erste Treiberschicht und die zweite Treiberschicht separat in Zeilen/Spalten gesteuert werden; wenn die Ansteuerungsmethode der ersten Treiberschicht und der zweiten Treiberschicht eine aktive Adressierungsansteuerung ist, können die erste Treiberschicht und die zweite Treiberschicht eine separate Steuerung jeder darin enthaltenen Elektrode (z. B. einer TFT-Einheit) erreichen.
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Durch die Gestaltung der ersten Treiberschicht und/oder der zweiten Treiberschicht ermöglichen die obigen drei Ausführungen, dass die erste Treiberschicht und/oder die zweite Treiberschicht diskrete, unabhängig adressierbare Elektroden anstelle von ganzflächigen Elektroden sind. Durch das Anlegen unterschiedlicher Spannungen an die unabhängig adressierbaren Elektroden können die elektrooptischen Materialien unterschiedlicher Dicke dazu gebracht werden, unter geeigneten Bedingungen zu 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 verringert und die optische Wirkung des Lichtmodulationsmoduls verbessert wird. Gleichzeitig können die diskreten, unabhängig voneinander adressierbaren Elektroden während des Herstellungsprozesses nicht mehr an die Anforderungen der Laminiergenauigkeit gebunden werden, was die Herstellung von Massenprodukten erleichtert. Um das Verständnis zu erleichtern, werden die folgenden drei Entwürfe mit den dazugehörigen Zeichnungen im Detail beschrieben.
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In einer ersten möglichen Implementierung zeigt 3 ein schematisches Diagramm einer Schnittstruktur eines optischen Modulationsmoduls, das durch eine Ausführungsform der vorliegenden Anwendung bereitgestellt wird, und 4 zeigt ein schematisches Diagramm einer Draufsichtstruktur eines optischen Modulationsmoduls, das durch eine Ausführungsform der vorliegenden Anwendung bereitgestellt wird. Wie in 3 und 4 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; ein elektrooptisches Material 106, das zwischen der ersten Treiberschicht 103 und der zweiten Treiberschicht 105 angeordnet ist.
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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 die positiven Vorsprünge der Vielzahl von ersten Elektroden auf der Ebene, auf der sich das optische Modulationsmodul befindet, in einer diskreten inselartigen Struktur vorliegen (d.h. die ersten Elektroden sind diskrete unabhängig adressierbare Elektroden); die zweite Treiberschicht 105 enthält eine zweite Elektrode, und die positiven Vorsprünge der zweiten Elektrode auf der Ebene, auf der sich das optische Modulationsmodul befindet, überlappen mit den positiven Vorsprüngen des ersten Substrats 101 auf der Ebene, auf der sich das optische Modulationsmodul befindet (d.h. die zweite Elektrode ist eine Flächenelektrode). Die erste Treiberschicht 103 und die zweite Treiberschicht 105 können typischerweise aus einem transparenten, leitfähigen Material wie Indium-Zinn-Oxid (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 Linsen, die nacheinander angeordnet sind (die Linsen sind in 3 und 4 gezeichnet, wobei die Linsen als Beispiel säulenförmige Linsen sind). Wie in 3 gezeigt, führt jede der säulenförmigen Linsen aufgrund der Begrenzung ihrer eigenen Form zu einer unterschiedlichen Dicke des darüber liegenden elektrooptischen Materials 106, und somit ist die Anzahl der ersten Elektroden, die jeder Linse entsprechen, eine Vielzahl. Auf diese Weise können die elektrooptischen Materialien 106 unterschiedlicher Dicke durch Anpassung der an die ersten Elektroden angelegten Spannung dazu gebracht werden, unter geeigneten Bedingungen zu arbeiten (d. h., die elektrooptischen Materialien 106 können vollständig stehen, ohne eine Übersteuerung zu verursachen). Da die erste Elektrode eine diskrete, unabhängig adressierbare Elektrode ist, kann die adaptive Einstellung der an die erste Elektrode an der entsprechenden Position angelegten Spannung die Parameter der optischen Strukturschicht 104 angleichen und die Parameter der optischen Strukturschicht 104 erfüllen, unabhängig davon, ob die optische Strukturschicht 104 einen Neigungswinkel in Bezug auf das erste Substrat 101 hat und wie groß der Neigungswinkel ist, nur entsprechend der tatsächlichen Position der optischen Strukturschicht 104, dem Neigungswinkel, der Breite und anderen Parametern. Es kann die Anforderung erfüllen, die Änderung in der Größe der Spannung mit der Änderung in der Dicke des tatsächlichen elektro-optischen Materials 106 genau abzustimmen und die Präzision der Laminierung zu reduzieren.
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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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Zur Vereinfachung der Herstellung können die ersten Elektroden auch unabhängig voneinander adressierbare Dünnschichttransistoreinheiten (TFT) sein. Die Mehrzahl der ersten Elektroden ist gleichmäßig auf einer Seite des ersten Substrats 101 in der Nähe des zweiten Substrats 102 verteilt.
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5 zeigt ein schematisches Diagramm einer Schnittstruktur eines anderen optischen Modulationsmoduls, das durch Ausführungsformen der vorliegenden Anmeldung bereitgestellt wird. Im Gegensatz zu dem in 3 gezeigten Lichtmodulationsmodul enthält die optische Strukturschicht 104 eine Vielzahl von sequentiell angeordneten Linsen, wobei die Linsen Prismen sind. Natürlich können die Linsen in der Ausführungsform der vorliegenden Anmeldung auch andere Formen haben, und die Ausführungsformen der vorliegenden Anmeldung schränken dies nicht ein.
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In der Zusammensetzung, die die erste Elektrode bildet, ist die Form der orthographischen Projektion der ersten Elektrode auf die Ebene, in der sich das Lichtmodulationsmodul befindet, eine beliebige oder eine Kombination aus einem Kreis, einer Ellipse, einem Dreieck, einem Viereck und einem Vieleck. Wie in 4 gezeigt, ist die Form der positiven Projektion der ersten Elektrode auf die Ebene, in der sich das Lichtmodulationsmodul befindet, beispielhaft ein Viereck; 6 zeigt ein schematisches Diagramm einer Draufsichtstruktur eines anderen Lichtmodulationsmoduls, das durch eine Ausführungsform der vorliegenden Anmeldung bereitgestellt wird, und wie in 6 gezeigt, ist die Form der positiven Projektion der ersten Elektrode auf die Ebene, in der sich das Lichtmodulationsmodul befindet, eine Kombination aus einem Dreieck und einem Kreis.
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7 zeigt ein schematisches Diagramm einer Schnittstruktur eines weiteren Lichtmodulationsmoduls, das durch Ausführungsformen der vorliegenden Anmeldung 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 auf der optischen Strukturschicht 104, die das elektrooptische Material unterschiedlicher Dicke unter geeigneten Bedingungen (d.h., das elektrooptische Material kann vollständig stehen, ohne eine Übersteuerung zu verursachen) durch Anlegen unterschiedlicher Spannungen an die unabhängig adressierbaren Elektroden (d.h. die ersten Elektroden) zum Funktionieren bringen kann. Gleichzeitig können die diskreten und unabhängig adressierbaren Elektroden in einem Verfahren hergestellt werden, das nicht mehr durch die Anforderungen an die Laminiergenauigkeit eingeschränkt ist, was für die Massenproduktion günstig ist.
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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, die eine diskrete inselartige orthographische Projektion auf der Ebene haben, auf der sich das Lichtmodulationsmodul befindet (d.h., die zweiten Elektroden sind diskrete Elektroden). Die erste Treiberschicht 103 und die zweite Treiberschicht 105 können typischerweise aus einem transparenten, leitfähigen Material wie ITO bestehen.
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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). Da es sich bei der zweiten Elektrode um eine diskrete, unabhängig adressierbare Elektrode handelt, können die Parameter der optischen Strukturschicht 104 zu diesem Zeitpunkt unabhängig davon, ob die optische Strukturschicht 104 einen Neigungswinkel in Bezug auf das erste Substrat 101 aufweist und wie groß der Neigungswinkel ist, nur entsprechend der tatsächlichen Position der optischen Strukturschicht 104, dem Neigungswinkel, der Breite und anderen Parametern durch adaptive Anpassung der an die zweite Elektrode an der entsprechenden Position angelegten Spannung so angepasst werden, dass die Größe der Spannungsänderung und die Änderung der tatsächlichen Dicke des elektrooptischen Materials 106 genau übereinstimmen und die Anforderungen an die Laminiergenauigkeit verringert werden.
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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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Optional können die zweiten Elektroden zur Vereinfachung der Herstellung unabhängig adressierbare TFT-Einheiten sein. Die Vielzahl der zweiten Elektroden ist gleichmäßig auf der Seite des zweiten Substrats 102 in der Nähe des ersten Substrats 101 verteilt.
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9 zeigt ein schematisches Diagramm einer Schnittstruktur eines weiteren Lichtmodulationsmoduls, das durch eine Ausführungsform der vorliegenden Anwendung 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 auf der optischen Strukturschicht 104, die das elektrooptische Material unterschiedlicher Dicke unter geeigneten Bedingungen (d.h., das elektrooptische Material kann vollständig stehen, ohne eine Übersteuerung zu verursachen) durch Anlegen unterschiedlicher Spannungen an die unabhängig adressierbaren Elektroden (d.h. die zweiten Elektroden) zum Funktionieren bringen kann. Gleichzeitig können die diskreten, unabhängig voneinander adressierbaren Elektroden nicht mehr an die Anforderungen an die Laminiergenauigkeit im Produktionsprozess gebunden werden, was die Massenproduktion erleichtert.
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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 enthält eine Vielzahl von ersten Elektroden, wobei die Vielzahl von ersten Elektroden eine diskrete inselartige Struktur in positiver Projektion auf der Ebene aufweist, auf der sich das optische Modulationsmodul befindet (d.h., die ersten Elektroden sind diskrete unabhängig adressierbare Elektroden); die zweite Treiberschicht 105 enthält eine Vielzahl von zweiten Elektroden, wobei die Vielzahl von zweiten Elektroden eine diskrete inselartige Struktur in positiver Projektion auf der Ebene aufweist, auf der sich das optische Modulationsmodul befindet (d.h., die zweiten Elektroden sind ebenfalls diskrete unabhängig adressierbare 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 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, wobei die erste Richtungsfindungsschicht 107 zwischen der ersten Treiberschicht 103 und dem elektrooptischen Material 106 angeordnet ist und in direktem Kontakt mit dem elektrooptischen Material 106 steht; und die zweite Richtungsfindungsschicht 108 zwischen der zweiten Treiberschicht 105 und dem elektrooptischen Material 106 angeordnet ist und in direktem Kontakt mit dem elektrooptischen Material 106 steht. Die zweite Richtungsfindungsschicht 108 ist zwischen der zweiten Treiberschicht 105 und dem elektrooptischen Material 106 vorgesehen 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 enthält eine Vielzahl von aufeinanderfolgend angeordneten Linsen (die Linsen sind in 10 als Beispiel für säulenförmige Linsen gezeichnet). Wie in 10 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 ersten Elektroden, die jeder Linse entsprechen, eine Vielzahl von ersten Elektroden ist, und die Anzahl der zweiten Elektroden, die jeder Linse entsprechen, eine Vielzahl von zweiten Elektroden ist. Auf diese Weise ist es möglich, die elektrooptischen Materialien 106 unterschiedlicher Dicke unter geeigneten Bedingungen arbeiten zu lassen (d. h., die elektrooptischen Materialien 106 können vollständig aufstehen, ohne eine Übersteuerung zu verursachen), indem die an die ersten und zweiten Elektroden angelegten Spannungen angepasst werden. Gleichzeitig, da die erste Elektrode und die zweite Elektrode diskrete und unabhängig adressierbare Elektroden sind, ist es zu diesem Zeitpunkt, unabhängig davon, ob die optische Strukturschicht 104 einen Neigungswinkel relativ zum ersten Substrat 101 hat oder nicht, und was der Winkel des Neigungswinkels ist, nur notwendig, die an die erste Elektrode und die zweite Elektrode an den entsprechenden Positionen angelegten Spannungen entsprechend der tatsächlichen Position der optischen Strukturschicht 104, dem Neigungswinkel, der Breite und anderen Parametern adaptiv einzustellen, so dass es möglich ist, die Parameter der optischen Strukturschicht 104 anzupassen und die Parameter der optischen Strukturschicht 104 zu erfüllen. Es ist nur notwendig, die an die erste Elektrode und die zweite Elektrode an den entsprechenden Positionen angelegte Spannung entsprechend den Parametern der optischen Strukturschicht 104 adaptiv einzustellen, um die Parameter der optischen Strukturschicht 104 anzupassen, die Anforderung der genauen Anpassung der Änderung der Größe der Spannung an die Änderung der Dicke des tatsächlichen elektro-optischen Materials 106 zu erfüllen und die Anforderungen an die Genauigkeit der Anpassung zu verringern.
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In einer Ausführungsform ist die benötigte Ansteuerspannung umso größer, je dicker das elektrooptische Material 106 ist, 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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Zur Vereinfachung der Herstellung können die ersten Elektroden und die zweiten Elektroden unabhängig voneinander adressierbare TFT-Einheiten sein. Die Mehrzahl der ersten Elektroden ist gleichmäßig auf der Seite des ersten Substrats 101 in der Nähe des zweiten Substrats 102 verteilt; die Mehrzahl der zweiten Elektroden ist gleichmäßig auf der Seite des zweiten Substrats 102 in der Nähe des ersten Substrats 101 verteilt.
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11 zeigt ein schematisches Diagramm einer Schnittstruktur eines weiteren optischen Modulationsmoduls, das durch eine Ausführungsform der vorliegenden Anwendung bereitgestellt wird. Im Unterschied 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 das elektrooptische Material unterschiedlicher Dicke unter geeigneten Bedingungen (d.h., das elektrooptische Material kann vollständig stehen, ohne eine Übersteuerung zu verursachen) durch Anlegen unterschiedlicher Spannungen an die unabhängig adressierbaren Elektroden (d.h. die erste Elektrode und die zweite Elektrode) zum Funktionieren bringen kann. Gleichzeitig können die diskreten, unabhängig voneinander adressierbaren Elektroden während des Produktionsprozesses nicht mehr an die Anforderungen an die Laminiergenauigkeit gebunden werden, was die Massenproduktion erleichtert.
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In der obigen Ausführungsform der vorliegenden Anwendung kann das elektrooptische Material 106 typischerweise ein Flüssigkristall sein; das Material der optischen Strukturschicht 104 kann typischerweise ein transparentes Harz oder Glas sein.
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Eine Ausführungsform der vorliegenden Anwendung stellt 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 nahe dem zweiten Substrat angeordnet sind, eine zweite Treiberschicht, die auf der Seite des zweiten Substrats nahe dem ersten Substrat 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 angeordnet ist. die erste Treiberschicht und/oder die zweite Treiberschicht eine diskrete inselartige Struktur in der orthographischen Projektion auf die Ebene aufweisen, in der das Lichtmodulationsmodul angeordnet ist. Durch die Gestaltung der ersten Treiberschicht und/oder der zweiten Treiberschicht sind die erste Treiberschicht und/oder die zweite Treiberschicht keine ganzen Elektroden mehr, sondern diskrete, unabhängig adressierbare Elektroden. Durch Anlegen unterschiedlicher Spannungen an die unabhängig adressierbaren Elektroden werden die an die elektrooptischen Materialien unterschiedlicher Dicke angelegten Spannungen so eingestellt, 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 verringert und die optische Wirkung des Lichtmodulationsmoduls verbessert wird. Da die erste Treiberschicht und/oder die zweite Treiberschicht diskrete, unabhängig adressierbare Elektroden sind, sind sie gleichzeitig nicht mehr an die Anforderungen an die Laminiergenauigkeit im Herstellungsprozess gebunden, was die Herstellung von Massenprodukten erleichtert.
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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 Leuchtdioden-Anzeigevorrichtung (LED), eine organische Leuchtdioden-Anzeigevorrichtung (OLED) 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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