TWI453521B - 視差屏障元件及其製造方法 - Google Patents

Description

視差屏障元件及其製造方法

本發明是有關於視差屏障元件及其製造方法，且特別是有關於一種應用電致變色材料所形成的視差屏障元件及其製造方法。

近年來，立體影像顯示技術的發展受到矚目，特別是考慮到眼鏡式3D顯示技術不僅成本高且不符合人性需求，因此裸眼式3D顯示技術才是未來主要發展趨勢。而目前可形成裸眼式立體影像的顯示器，主要是將影像間隔地劃分為左、右眼顯示區域，利用視差屏障(parallax barrier)、微透鏡陣列(lenticular screen)或是指向背光(Directional Backlight)等2D/3D切換技術，同時將影像分別投向左、右眼，並由左、右眼分別接收影像後，藉由兩眼視差效應(binocular parallax)而在人腦中形成立體影像。

在上述2D/3D切換技術中，視差屏障式2D/3D切換技術是最簡單達成裸眼立體顯示技術的方式，現行的主要架構是在液晶顯示裝置中另外再形成第二層液晶，然後藉由控制此第二層液晶而能夠形成可透光和不可透光的條紋間隔排列圖案，以模擬視差屏障的效果，從而達到左右眼分光的3D立體效果。

然而，現行的視差屏障式2D/3D切換技術由於需要液晶層以及偏光板，因此具有成本高、驅動電壓高、厚度影響輝度表現，以及無法使用於有機發光二極體顯示器、電漿顯示器、場發射型顯示器以及未來可能出現的軟性電子顯示器等其他顯示器等問題。因此，使用電致變色材料來形成裸眼立體顯示技術中的視差屏障元件的技術被提出來檢討。

電致變色的概念主要是對電致變色材料施予外加電壓時，其顏色會改變。例如，當電致變色元件被施予一可見光，實質上電致變色元件會阻止某特定波長之光穿透，藉此，以防止過度的光線穿過電致變色元件，可用以調節不同波長光之入射量。

由於電致變色材料層可使用濺鍍、電鍍等常見方法製作，因此製程簡單、成本低。而且，由於電致變色元件不需額外增加偏光片，因此控制器簡易且亮度影響低，且適於使用於多種的顯示器。而且，由於電致變色元件具有低驅動電壓以及記憶特性，因此能夠具有節能的功效，而且，由於對基板的要求低，因此能夠適用於可撓式基板，並可於外部組裝元件。因此，如何有效的將電致變色元件實際有效的應用於立體顯示技術，並克服著去色對比度以及切換速度不高等問題，是目前仍待解決的。

本發明提供一種視差屏障元件及其製造方法，由於能夠製造出具有較高的著去色對比度以及切換速度的電致變色材料層，因此能夠使用電致變色材料來形成視差屏障元件。

本發明提出一種視差屏障元件，包括：第一基板；第一圖案化透明電極層，設置於第一基板；第一圖案化電致變色材料層，設置於第一圖案化透明電極層，第一圖案化電致變色材料層包括多個電致變色結構，其中電致變色結構的長度、寬度或直徑為50 nm至500 nm，並且電致變色結構與第一基板被沈積面的夾角為30°～89°；第二基板；第二圖案化透明電極層，相對於第一圖案化透明電極層設置於第二基板；第二圖案化電致變色材料層，相對於第一圖案化透明電極層設置於第二圖案化透明電極層，以及電解質，設置於第一圖案化電致變色材料層與第二圖案化電致變色材料層之間。

在本發明的一實施例中，第一圖案化透明電極層、第一圖案化電致變色材料層、第二圖案化透明電極層以及第二圖案化電致變色材料層具有對應的圖案。

在本發明的一實施例中，第一圖案化透明電極層、第一圖案化電致變色材料層、第二圖案化透明電極層以及第二圖案化電致變色材料層的圖案為多條互相平行的直條。

在本發明的一實施例中，第一電致變色材料層或第二電致變色材料層係選自氧化鎢、氧化鎢衍生物、氧化鎳、氧化鎳衍生物、氧化釩、氧化釩衍生物、二氧化鈦、二氧化鈦衍生物、氧化銥、氧化銥衍生物、普魯士藍及聚苯胺所構成之族群。

在本發明的一實施例中，更包括設置於第一電致變色材料層及第二電致變色材料層之間的絕緣層。

在本發明的一實施例中，電解質係為膠態電解質，作為第一電致變色材料層及第二電致變色材料層之間的絕緣層。

在本發明的一實施例中，絕緣層係為黏著層在本發明的一實施例中，第一基板或第二基板係為玻璃、聚對苯二甲酸乙二酯或是聚醯亞胺。

在本發明的一實施例中，第一圖案化透明電極層或第二圖案化透明電極層係選自氧化銦錫、氟摻雜氧化錫、銻摻雜氧化錫及氧化鋅所構成的族群。

本發明提出一種視差屏障元件的製造方法，包括下列步驟：於第一基板上形成第一透明電極層；於第一透明電極層上形成第一電致變色材料層，其中第一電致變色材料層的形成方法包括：於濺鍍腔室中使第一基板旋轉，以斜向濺鍍沈積製程將電致變色材料沈積於第一透明電極層上，以於第一透明電極層上形成電致變色材料層，其中斜向濺鍍沈積製程包括使靶材的法線相對於基板被沈積面的法線的夾角為30°～89°，以及通入製程氣體至濺鍍腔室中以進行濺鍍製程；圖案化第一電致變色材料層以及第一透明電極層，以形成圖案化第一電致變色材料層以及圖案化第一透明電極層；於第二基板上形成第二透明電極層；於第二透明電極層上形成第二電致變色材料層；圖案化第二電致變色材料層以及第二透明電極層，以形成圖案化第二電致變色材料層以及圖案化第二透明電極層；以及提供電解質，並且以使電解質夾設在圖案化第一電致變色材料層以及圖案化第二電致變色材料層之間的方式，將第一基板與第二基板封裝結合。

在本發明的一實施例中，第一圖案化透明電極層、第一圖案化電致變色材料層、第二圖案化透明電極層以及第二圖案化電致變色材料層具有對應的圖案。

在本發明的一實施例中，第一圖案化透明電極層、第一圖案化電致變色材料層、第二圖案化透明電極層以及第二圖案化電致變色材料層的圖案為多條互相平行的直條。

在本發明的一實施例中，靶材包括鎢、鎳、釩、鈦、銥、氧化鎢、氧化鎳、氧化釩、二氧化鈦或是氧化銥，且製程氣體包括氬氣與氧氣的混合氣體。

在本發明的一實施例中，基板的旋轉速度為0.1～1000 rpm。

在本發明的一實施例中，第二電致變色材料層的形成方法與第一電致變色材料層的形成方法相同。

在本發明的一實施例中，第一電致變色材料層包括多個電致變色結構，其中電致變色結構的長度、寬度或直徑為50 nm至500 nm，並且電致變色結構與第一基板被沈積面的夾角為30°～89°。在本發明的一實施例中，第一電致變色材料層或第二電致變色材料層係選自氧化鎢、氧化鎢衍生物、氧化鎳、氧化鎳衍生物、氧化釩、氧化釩衍生物、二氧化鈦、二氧化鈦衍生物、氧化銥、氧化銥衍生物、普魯士藍及聚苯胺所構成之族群。

在本發明的一實施例中，第一基板或第二基板係為玻璃、聚對苯二甲酸乙二酯或是聚醯亞胺。

在本發明的一實施例中，第一圖案化透明電極層或第二圖案化透明電極層係選自氧化銦錫、氟摻雜氧化錫、銻摻雜氧化錫及氧化鋅所構成之族群。

為讓本發明的上述特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉實施例，並配合所附圖式作詳細說明如下。

圖1所示為一種用於製造本發明的電致變色材料層的濺鍍裝置的示意圖，此處需事先說明的是，雖然在本發明的圖1中僅繪示出用以說明濺鍍裝置的主要構件，然而，本領域具有通常知識的技術人員應可依其具有的相關知識，輕易的推知本發明之濺鍍裝置所應具有的所有構件，例如是未圖示的抽真空構件、電源構件以及氣體供應源等。

請參照圖1，濺鍍裝置至少包括濺鍍腔室10、旋轉構件20、平台30以及做為沈積源的靶材40。其中旋轉構件20例如是馬達，且旋轉構件20與平台30連接用以使平台30旋轉，平台30用於承載基板100，且當平台30旋轉時，設置於其上的基板100也會隨之旋轉。靶材40設置在濺鍍腔室10中，其中靶材40的法線42與基板被沈積面的法線102具有夾角θ。而當夾角θ大於0°的情況下，由於靶材40的法線42(亦即靶材原子的沈積路徑)相對於基板100為傾斜，因此利用靶材40進行的濺鍍沈積製程將能夠視作為斜向濺鍍沈積製程。

本發明的電致變色材料層的製造方法，主要是於濺鍍腔室中使基板進行旋轉，然後利用斜向濺鍍沈積製程將電致變色材料沈積於基板上，以於基板上形成電致變色材料層。根據前面對濺鍍裝置的描述，可以確認圖1的濺鍍裝置能夠用來實施本發明的電致變色材料層的製造方法。在利用圖1的濺鍍裝置實施本發明的電致變色材料層的製造方法時，利用旋轉構件20使平台30以及基板100旋轉，濺鍍腔室10則利用真空抽取構件(未圖示)將濺鍍腔室10內的空氣抽出，以使濺鍍腔室10維持真空狀態，由氣體供應源(未圖示)提供製程氣體至濺鍍腔室10內，並由電源構件(未圖示)提供電源至靶材40，依此對基板100進行濺鍍，以在基板100上形成電致變色材料層。

在上述的製造方法中，基板100例如是玻璃、聚對苯二甲酸乙二酯或是聚醯亞胺，並且在基板100的被沈積面上還可以事先形成有透明電極層，而透明電極層例如是氧化銦錫(indium doped tin oxide,ITO)、氟摻雜氧化錫(fluorine doped tin oxide,FTO)、銻摻雜氧化錫(Antimony doped tin oxide,ATO)、氧化鋅(Zinc oxide,ZnO)，所通入的製程氣體例如是作為電漿工作氣體的氬氣和作為反應氣體的氧氣的混合氣體，靶材40例如是鎢、鎳、釩、鈦或是銥等金屬，或是氧化鎢(WO₃ )、氧化鎳(NiO_x )、氧化釩(V₂ O₅ )、二氧化鈦(TiO₂ )或是氧化銥(IrO₂ )等陶瓷靶材，夾角θ例如是30°～89°，基板100的旋轉速度例如是0.1～1000 rpm，較佳例如是0.5～100 rpm。

接著，對本發明的電致變色材料層的結構進行說明。本發明的電致變色材料層包括多個電致變色結構，其中該電致變色結構的長度、寬度或直徑為50 nm至500 nm，並且當電致變色材料層形成於基板時，該電致變色結構與基板被沈積面的夾角為30°～89°。而且，該電致變色材料的奈米微結構之形狀包括長條狀、圓柱狀或螺旋狀，或是可為多層疊加結構。在一實施例中，電致變色材料層係包括多數個寬度約50nm至500nm之長條狀電致變色結構，以一間距相間排列，形成週期之間距條紋，該間距例如為50nm至500nm。而且，電致變色材料層例如是氧化鎢、氧化鎢衍生物、氧化鎳、氧化鎳衍生物、氧化釩、氧化釩衍生物、二氧化鈦、二氧化鈦衍生物、氧化銥或是氧化銥衍生物。

圖2A為本發明斜向濺鍍沈積製程所沈積之電致變色材料層的電子顯微鏡的上視圖，圖2B為圖2A的剖視圖，並且於圖2A、2B中，電致變色材料層為氧化鎢。特別是由圖2A的上視圖可以得知，在所沈積之電致變色材料在奈米微結構上彼此之間大致上具有間隙，因此本發明的電致變色材料層將能夠有效的增加比表面積達30%以上。

此處值得注意的是，以氧化鎢為例，根據下述式1的愛因斯坦關係式(Einstein relation)，可計算電致變色層的著去色切換時間：

τ=L² /D　(式1)

其中τ為切換時間，D為擴散係數(D=7×10^-10 cm² /s，氧化鎢)，L為有效擴散距離

本發明的電致變色材料層由於具有奈米微結構，有效擴散距離L能夠縮短，而進一步根據式1，可以得知切換時間τ將會縮短。根據上述，由於本發明的電致變色材料層能夠縮短電致變色材料層的著去色切換時間，亦即表示本發明的電致變色材料層將能夠提高著去色的切換速度。

而且，根據下述式2的科推爾方程式(Cottrell equation)，可以計算有效電流，電流值的增加意味在相同時間有較大量離子的嵌入或嵌出。

I_(limt,t) =nFAC_i (D_i /πt)^1/2 　(式2)

其中I為有效電流，n為電極反應中之電子轉移數，F為法拉第常數，A為反應比表面積

本發明的電致變色材料層由於具有奈米微結構，而且在所沈積之電致變色材料在奈米微結構上彼此之間大致上具有間隙，因此能夠有效的增加反應比表面積A達30%以上，而進一步根據式2，可以得知有效電流I將會增大。根據上述，由於本發明的電致變色材料層能夠增大電致變色材料層中的有效電流，亦即表示本發明的電致變色材料層將能夠提高著去色的對比度。

接著，對使用本發明的電致變色材料層來製作視差屏障元件的方法進行說明。

首先，請參照圖3A，提供形成有透明電極層110的基板100，然後依照本發明上述的電致變色材料層的製造方法，利用斜向濺鍍沉積製程115在透明電極層110上形成具有本發明之特殊結構的電致變色材料層120。

於一實施例中，基板100例如是透明的玻璃、聚對苯二甲酸乙二酯或是聚醯亞胺，透明電極層110例如是氧化銦錫、氟摻雜氧化錫、銻摻雜氧化錫或是氧化鋅，且透明電極層110的形成方法例如是使用濺鍍法。電致變色材料層120例如是氧化鎢、氧化鎢衍生物、氧化鎳、氧化鎳衍生物、氧化釩、氧化釩衍生物、二氧化鈦、二氧化鈦衍生物、氧化銥或氧化銥衍生物。

接著，請參照圖3B，對電致變色材料層120以及透明電極層110進行圖案化製程，以形成由多數個電致變色結構所構成的圖案化電致變色材料層120a以及圖案化透明電極層110a，並且圖案化電致變色材料層120a、圖案化透明電極層110a以及基板110更構成第1基板單元130。於一實施例中，上述圖案化製程例如是利用雷射切割製程移除部分的電致變色材料層120以及透明電極層110，或者是利用罩幕以蝕刻的方式移除部分的電致變色材料層120以及透明電極層110。而且，所形成的圖案由上視角來看，例如是互相平行的多數條的直條構造。

接著，請參照圖3C，製作具有圖案化電致變色材料層220a、圖案化透明電極層210a以及基板200的第2基板單元230，並於第1基板單元130上形成電解質140。於一實施例中，電解質140例如是由含鋰之鹽類、分散劑及增稠劑所構成的膠體，含鋰之鹽類例如是包括過氯酸鋰(LiClO₄ )、三氟甲烷磺醯胺鋰(LiN(SO₂ CF₃ )₂ )、三氟甲烷磺酸鋰(LiO₃ SCF₃ )、九氟丁烷磺酸鋰(LiO₃ SC₄ F₉ )、氯化鋰(LiCl)或六氟磷酸鋰(LiPF₆ )。分散劑例如是包括碳酸丙二酯(propylene carbonate)、碳酸乙二酯(ethylene carbonate)、γ-丁酸內酯(γ-butyrolactone)、乙腈(acetonitrile)或二甲基甲醯胺(dimethyl formamide)。增稠劑例如是包括聚乙二醇(polyethylene glycol，PEG)、聚丙二醇(polypropylene glycol)、聚氧化乙烯(polyethylene oxide)、聚醚(polyether)、聚乙烯醇(polyvinyl alcohol)、聚甲基丙烯酸甲酯(polymethyl methacrylate)、聚丙烯腈(polyacrylonitrile)、聚二甲基丙烯醯胺(poly(N,N-dimethylacrylamide))、聚(2-(2-甲氧基乙氧基)-乙氧基)磷氮烯(poly(2-(2-methoxyethoxy)-ethoxy]phosphazene)或聚(氧化亞甲基-寡氧乙烯)(poly(oxymethylene-oligo(oxyethylene)))。且電解質140的形成方法例如是塗佈法、網版印刷法或是於封裝前再另行注入。第2基板單元230例如是可以藉由與第1基板單元130相同的方法形成，而且所形成的圖案由上視角來看，例如是互相平行的多數條的直條構造。並且，圖案化電致變色材料層220a、圖案化透明電極層210a的圖案例如是對應第1基板單元130的圖案化電致變色材料層120a、圖案化透明電極層110a的圖案。但是，與第1基板單元130不同的是，第2基板單元230的電致變色材料層亦能夠藉由一般的濺鍍沈積製程或是電鍍製程來形成。因此，圖案化電致變色材料層220a除了氧化鎢、氧化鎢衍生物、氧化鎳、氧化鎳衍生物、氧化釩、氧化釩衍生物、二氧化鈦、二氧化鈦衍生物、氧化銥或氧化銥衍生物之外，還可以例如是普魯士藍、聚苯胺。

接著，請參照圖3D，將第1基板單元130與第2基板單元230封裝結合，以形成具有本發明之電致變色材料層的視差屏障元件300。於一實施例中，第1基板單元130與第2基板單元230的結合例如是在第1基板單元130與第2基板單元230的其中之一上形成絕緣層150，然後再將第1基板單元130與第2基板單元230進行結合，其中絕緣層150例如是封裝元件、封裝膠、絕緣膠，而且絕緣層150例如是以框形而形成於基板的外周圍，本案的絕緣層150具有將電解質140封裝於元件中、使電解質140與外界絕緣以及黏合基板單元130、230等功能。在本發明的一實施例中，絕緣層150設置於前述第一及第二電致變色材料層之間。且在一實施例中，絕緣層150係為黏著層。

在上述實施例中，電解質140是形成在第1基板單元130上，然而本發明並不限定於此，電解質140亦可以形成在第2基板單元230上。而且，在上述實施例中，在電解質140形成之後才形成絕緣層150，然而本發明並不限定於此，本發明亦可以先形成絕緣層150之後再形成電解質140。而且，本發明亦可以在第1基板單元130與第2基板單元230結合之後，再利用注入的方式於第1基板單元130與第2基板單元230之間形成電解質140，最後再完成封裝。而且，在上述實施例中是提供具有圖案化電致變色材料層220a、圖案化透明電極層210a以及基板200的第2基板單元230。

而且，在上述實施例中，當電解質140為膠態時，由於膠態電解質140本身能夠提供支撐力，因此即使是在製作成大尺寸的視差屏障元件時，如同圖3D所示，只需將兩基板單元130、230加以封裝，膠態電解質140本身即具有分隔兩基板之作用，視差屏障元件的基板亦不會有變形之虞。然而，當電解質140為液態時，由於電解質140本身無法提供支撐力，在製作成大尺寸的視差屏障元件時，視差屏障元件的基板可能產生變形，造成兩基板單元之接觸。因此在一實施例中，當電解質為液態時，在兩基板單元130、230之間、絕緣層150所包圍的空間內進一步配置有間隔物(未圖示)，其中間隔物例如是與絕緣層150同時形成的柱狀體，或是另外加入的粒狀物。

接下來，列舉本發明的電致變色材料層以及電致變色元件的製造實驗例(實驗例1～實驗例3)，以及一般非斜向濺鍍製程之電致變色材料層以及其電致變色元件的製造比較例(比較例1)，以詳細說明之，但以下之實驗例並非限制本發明之範圍。

[實驗例1]

實驗例1為斜向濺鍍製程，實際製程條件為濺鍍功率為100W、壓力為5mTorr、氧氣為總氣體之20%、濺鍍時夾角為78°、旋轉速度為0.5 rpm，濺鍍時間為3小時，將氧化鎢材料以本發明的斜向濺鍍製程製備於形成有ITO的玻璃基板上，所得的氧化鎢層厚度為580 nm(請參照圖3A)，藉此得到電致變色材料層。

另外，以外加電壓為-1 V、電鍍時間為10分鐘的製程條件，將普魯士藍以一般的電鍍製程製備於形成有ITO的玻璃基板上，所得的普魯士藍厚度為410 nm。

將所得的氧化鎢基板以及普魯士藍基板，以雷射進行圖案化之後做為上下電極，其中所得的圖案為週期性的剝除200 nm寬度、保留200 nm寬度而形成的條紋圖案(請參照圖3B)。

然後，將形成有條紋圖案的氧化鎢基板以及普魯士藍基板經由電解質對位貼合，藉此形成電致變色元件S1(請參照圖3C、圖3D)。

[實驗例2]

實驗例2的實際製程條件為濺鍍功率為100W、壓力為5mTorr、氧氣為總氣體之20%、濺鍍時夾角為78°、旋轉速度為2 rpm，濺鍍時間為3小時，其它條件同實驗例1，藉此得到電致變色元件S2。

[實驗例3]

實驗例3的實際製程條件為濺鍍功率為100W、壓力為5mTorr、氧氣為總氣體之20%、濺鍍時夾角為88°、旋轉速度為0.5 rpm，濺鍍時間為3小時，其它條件同實驗例1，藉此得到電致變色元件S3。

[比較例1]

比較例1為一般濺鍍製程，實際製程條件為濺鍍功率100W、壓力為5mTorr、氧氣為總氣體之20%、濺鍍時夾角為0°(非斜向)、濺鍍時間為1小時，其餘條件同實驗例1，藉此得到電致變色元件N1。

圖4所示為本發明的電致變色材料層與透明導電基板的透射率的示意圖。由圖4可知，在可見光的波長領域之中，本發明的電致變色材料元件S1、S2、S3中的電致變色材料層S1、S2、S3與具有透明電極層(ITO)的透明導電基板相較之下，本發明的電致變色材料層S1、S2、S3具有與透明導電基板相近的透射率，由此可知，具有本發明的電致變色材料層將能夠具有良好的透射率。

圖5所示為具有本發明的電致變色材料層的電致變色元件與不具有本發明的電致變色材料層的電致變色元件著去色透射率的示意圖。由圖5可知，使用斜向濺鍍製程之電致材料層的電致變色元件S1與一般濺鍍製程之電致材料層的電致變色元件N1相較之下，斜向濺鍍製程的電致變色元件S1未著色時的透射率高於電致變色元件N1未著色時的透射率，並且在可見光的波長領域中還具有約70%左右的透射率，而且，電致變色元件S1著色時的透射率低於電致變色元件N1未著色時的透射率，並且在可見光的波長領域中的透射率低於10%。而且，電致變色元件N1的光學密度值(Optical Density,OD)為0.8，相對於此，斜向濺鍍製程的電致變色元件S1可達1.7以上。由上述可知，具有本發明之斜向濺鍍製程電致材料層的電致變色元件S1與一般濺鍍製程的電致變色元件N1相較之下，電致變色元件S1具有較佳的著色對比度。

此外，將本發明的電致變色元件S1作為視差屏障元件而貼合於數位相框，然後利用角譜儀來量測此數位相框，以確認本發明的電致變色元件S1是否具有視差屏障的效果。首先，對電致變色元件S1施加3 V的電壓以使電致變色元件S1著色，然後將數位相框放置於載具上，並以角譜儀焦距對準正中間的數位相框，以數位相框為亮度光源，檢測畫面以全黑畫面，分別在正中間開啟左眼與右眼的白色像素直條，所得到的左右眼的分光強度分佈如圖6所示，其中的左圖為左眼強度，右圖為右眼強度。

接著，觀察圖6中180°到0°的水平方向，在以左眼強度為依據的情況下，可以得到圖7所示的分光強度分佈曲線圖。由圖7中可得到左眼的最大亮度值為45.73 cd/m² ，向下延伸至與右眼曲線交會處，可得同角度的右眼亮度值為0.76 cd/m² ，而根據角譜量測計算方式：

Crosstalk=I_R,cross /I_L,max 　(式3)

可以得到Crosstalk=0.76/45.73=0.0166。

因此，由上述圖6、圖7與式(3)的結果可以得知，左眼與右眼在同一個影像的強度並不一樣，亦即是本發明的電致變色元件S1能夠具有視差屏障的效果。

綜上所述，本發明至少具有下述優點：

1.與習知採用液晶材料作為視差屏障元件相較之下，本發明的視差屏障元件具有製程簡單、成本低、不需額外增加偏光片、控制器簡易、亮度影響低、適於使用於多種的顯示器、節能、適用於可撓式基板以及可於外部組裝元件等優點。

2.本發明進一步提供一斜向濺鍍製程電致變色材料層，其與一般濺鍍製程電致變色材料層相較之下，能夠提高著去色的切換速度與對比度，因而使得能夠使用電致變色材料層來製作視差屏障元件。

此外，雖然在本發明中僅揭露將電致變色材料層應用於製作立體顯示技術中的視差屏障元件，但並不限定於此，亦能夠將本發明中所提及的電致變色材料層應用於例如是可調節室內陽光入射能量之智慧型窗戶(Smart windows)、汽車的反強光照後鏡(Anti-dazzling Rear view Mirrors)、車內的天窗(Sun Roofs)、靜態圖案看板或數字顯示器(Static display Devices)、電子紙或是反射式顯示器等。

雖然本發明已以實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明的精神和範圍內，當可作些許的更動與潤飾，故本發明的保護範圍當視後附的申請專利範圍所界定者為準。

10．．．濺鍍腔室

20．．．旋轉構件

30．．．平台

40．．．靶材

42、102．．．法線

100、200．．．基板

110．．．透明電極層

115．．．斜向濺鍍沉積製程

110a、210a．．．圖案化透明電極層

120．．．電致變色材料層

120a、220a．．．圖案化電致變色材料層

130．．．第1基板單元

140．．．電解質

150．．．絕緣層

230．．．第2基板單元

300．．．視差屏障元件

θ．．．夾角

圖1所示為用於製造本發明的電致變色材料層的濺鍍裝置的示意圖。

圖2A為本發明斜向濺鍍沈積製程所沈積之電致變色材料層的電子顯微鏡的上視圖，圖2B為圖2A的剖視圖。

圖3A至圖3D所示為利用本發明的電致變色材料層製作視差屏障元件的流程示意圖。

圖4所示為本發明的電致變色材料層與透明導電基板的透射率的示意圖。

圖5所示為具有本發明的電致變色材料層的電致變色元件與不具有本發明的電致變色材料層的電致變色元件著去色透射率的示意圖。

圖6所示為具有本發明之電致變色元件S1的數位相框的分光強度分佈圖。

圖7所示為圖6的180°到0°的水平方向的分光強度分佈曲線圖。

100、200．．．基板

110a、210a．．．圖案化透明電極層

120a、220a．．．圖案化電致變色材料層

130．．．第1基板單元

140．．．電解質

150．．．黏著層

230．．．第2基板單元

300．．．視差屏障元件

Claims (19)

1. 一種視差屏障元件，其包括：第一基板；第一圖案化透明電極層，設置於前述第一基板；第一圖案化電致變色材料層，設置於前述第一圖案化透明電極層，前述第一圖案化電致變色材料層包括多個電致變色結構，其中前述電致變色結構的長度、寬度或直徑為50nm至500nm，並且前述電致變色結構與前述第一基板被沈積面的夾角為30°~89°；第二基板；第二圖案化透明電極層，相對於前述第一圖案化透明電極層設置於前述第二基板；第二圖案化電致變色材料層，相對前述第一圖案化電致變色材料層設置於前述第二圖案化透明電極層，以及電解質，設置於前述第一圖案化電致變色材料層與前述第二圖案化電致變色材料層之間。
2. 如申請專利範圍第1項所述的視差屏障元件，其中前述第一圖案化透明電極層、前述第一圖案化電致變色材料層、前述第二圖案化透明電極層以及前述第二圖案化電致變色材料層係具有對應的圖案。
3. 如申請專利範圍第1項所述的視差屏障元件，其中前述第一圖案化透明電極層、前述第一圖案化電致變色材料層、前述第二圖案化透明電極層以及前述第二圖案化電致變色材料層的圖案為多條互相平行的直條。
4. 如申請專利範圍第1項所述的視差屏障元件，其中前述第一電致變色材料層或前述第二電致變色材料層係選自氧化鎢、氧化鎢衍生物、氧化鎳、氧化鎳衍生物、氧化釩、氧化釩衍生物、二氧化鈦、二氧化鈦衍生物、氧化銥、氧化銥衍生物、普魯士藍及聚苯胺所構成之族群。
5. 如申請專利範圍第1項所述的視差屏障元件，更包括設置於前述第一電致變色材料層及前述第二電致變色材料層之間的絕緣層。
6. 如申請專利範圍第1項所述的視差屏障元件，其中前述電解質係為膠態電解質，作為前述第一電致變色材料層及前述第二電致變色材料層之間的絕緣層。
7. 如申請專利範圍第5項所述的視差屏障元件，其中前述絕緣層係為黏著層。
8. 如申請專利範圍第1項所述的視差屏障元件，其中前述第一基板或前述第二基板係為玻璃、聚對苯二甲酸乙二酯或是聚醯亞胺。
9. 如申請專利範圍第1項所述的視差屏障元件，其中前述第一圖案化透明電極層或前述第二圖案化透明電極層係選自氧化銦錫、氟摻雜氧化錫、銻摻雜氧化錫及氧化鋅所構成的族群。
10. 一種視差屏障元件的製造方法，其包括下列步驟：於第一基板上形成第一透明電極層；於前述第一透明電極層上形成第一電致變色材料層，其中前述第一電致變色材料層的形成方法包括：於濺鍍腔室中使前述第一基板旋轉，以斜向濺鍍沈積製程將電致變色材料沈積於前述第一透明電極層上，以於前述第一透明電極層上形成電致變色材料層，其中前述斜向濺鍍沈積製程包括使靶材的法線相對於基板被沈積面的法線的夾角為30°～89°，以及通入製程氣體至前述濺鍍腔室中以進行濺鍍製程；圖案化前述第一電致變色材料層以及前述第一透明電極層，以形成圖案化第一電致變色材料層以及圖案化前述第一透明電極層；於第二基板上形成第二透明電極層；於前述第二透明電極層上形成第二電致變色材料層；圖案化前述第二電致變色材料層以及前述第二透明電極層，以形成圖案化第二電致變色材料層以及圖案化前述第二透明電極層；以及提供電解質，並且以使前述電解質夾設在前述圖案化第一電致變色材料層以及前述圖案化第二電致變色材料層之間的方式，將前述第一基板與前述第二基板封裝結合。
11. 如申請專利範圍第10項所述的視差屏障元件的製造方法，其中前述第一圖案化透明電極層、前述第一圖案化電致變色材料層、前述第二圖案化透明電極層以及前述第二圖案化電致變色材料層係具有對應的圖案。
12. 如申請專利範圍第10項所述的視差屏障元件的製造方法，其中前述第一圖案化透明電極層、前述第一圖案化電致變色材料層、前述第二圖案化透明電極層以及前述第二圖案化電致變色材料層的圖案為多條互相平行的直條。
13. 如申請專利範圍第10項所述的視差屏障元件的製造方法，其中前述靶材係選自鎢、鎳、釩、鈦、銥、氧化鎢、氧化鎳、氧化釩、二氧化鈦及氧化銥所構成之族群，且前述製程氣體包括氬氣與氧氣的混合氣體。
14. 如申請專利範圍第10項所述的視差屏障元件的製造方法，其中前述基板的旋轉速度為0.1～1000 rpm。
15. 如申請專利範圍第10項所述的視差屏障元件的製造方法，其中前述第二電致變色材料層的形成方法與前述第一電致變色材料層的形成方法相同。
16. 如申請專利範圍第10項所述的視差屏障元件的製造方法，其中前述第一電致變色材料層包括多個電致變色結構，其中前述電致變色結構的長度、寬度或直徑為50 nm至500 nm，並且前述電致變色結構與前述第一基板被沈積面的夾角為30°～89°。
17. 如申請專利範圍第10項所述的視差屏障元件的製造方法，其中前述第一電致變色材料層或前述第二電致變色材料層係選自氧化鎢、氧化鎢衍生物、氧化鎳、氧化鎳衍生物、氧化釩、氧化釩衍生物、二氧化鈦、二氧化鈦衍生物、氧化銥、氧化銥衍生物、普魯士藍及聚苯胺所構成之族群。
18. 如申請專利範圍第10項所述的視差屏障元件的製造方法，其中前述第一基板或前述第二基板係為玻璃、聚對苯二甲酸乙二酯或是聚醯亞胺。
19. 如申請專利範圍第10項所述的視差屏障元件的製造方法，其中前述第一圖案化透明電極層或前述第二圖案化透明電極層係選自氧化銦錫、氟摻雜氧化錫、銻摻雜氧化錫及氧化鋅所構成之族群。