专利名称：可旋转3d显示器的制作方法
技术领域：
本发明是有关于一种3D显示器，特别是有关于一种可旋转3D显示器。
背景技术：
所谓立体影像就是在除了平面的X轴和Y轴之外，还要有明显的深度。一般所采用是利用人类左、右眼所视角度略有不同，所接收影像有小幅差异的视差效果，在大脑中自动相互补偿融合而形成的立体影像，并且在静止以及移动的状况下均能维持。也就是要能让左、右眼所看到的影像能有些许不同。以目前的立体影像技术而言，可区分为眼镜式(stereoscopic) 3D技术和裸视(auto stereoscopic) 3D技术。眼镜式3D技术发展历史悠久,早期3D立体电影是利用红绿眼镜来呈现效果。然而，由于红绿眼镜技术仅能在灰阶或是单调色彩背景下呈现较佳效果， 目前已鲜少采用。目前主流的商业化技术主要可分2种,分别是偏光眼镜式(polarizing glasses)和快门眼镜(shutter glasses)式技术,前者成本较低,故市场采用较为普及,但垂直视角及分辨率较差，后者可解决残影问题，但成本偏高。然而，无论如何戴着眼镜才能享受3D立体影像还是带给使用者，相当的不便。因此，裸眼3D技术的应用孕育而生，目前多半用在手机等小尺寸屏幕上，以呈现的3D影像效果。但是，裸眼3D的技术，虽然可以直接观看，且不再需要佩带偏光眼镜。然而，裸眼3D的技术主要是通过指向性背光、视差屏障(barrier type)或柱状透镜(lenticularlens)的方式，让观赏者的左右眼出现视差效果，以致于让影像看起来真的具有一定的立体感。然而，已知的裸眼3D的技术一旦决定了 3D影像的呈现角度，就不易更改显示的角度。因此，已知的裸眼3D的技术并不合适使用在常常需要改变显示角度的可携式电子装置上。如何能改变3D显示器的呈现角度，为显示器业者所积极发展的方向。
发明内容
鉴于上述的先前技术中所述，由于传统的裸视3D技术并不容易更改3D显示的角度，常造成使用上的限制。因此，如何能有效地改善裸视3D影像技术，使其可以根据使用者的需求改变3D显示角度，不仅可以大幅推广3D影像技术，更可以方便3D显示器使用于可携式电子装置。本发明的目的之一，是提供可旋转3D显示器，可以根据使用者的需求改变3D显示角度。根据以上所述的目的，本发明是揭露一种可旋转3D显示器，包含有一上电极基板、一下电极基板与一液晶层，配置于该上电极基板与该下电极基板之间，且利用该些长条状上电极或该些长条状下电极控制该液晶层中液晶的角度，使该液晶层形成一液晶透镜，
以呈现一 3D影像。
上电极基板包含有多个长条状上电极较佳地互相平行配置、一上基板与一上电极均匀电场层，长条状上电极形成于上基板，且上电极均匀电场层覆盖长条状上电极与上基板。其中长条状上电极较佳地具有相同的宽度与相同的间距。下电极基板包含有多个长条状下电极较佳地互相平行配置、一下基板与一下电极均匀电场层，长条状下电极形成于下基板，且下电极均匀电场层覆盖长条状下电极与下基板。其中长条状下电极较佳地具有相同的宽度与相同的间距。其中长条状上电极与长条状下电极形成一预定的角度配置，较佳地近似90度，且不等于90度。其中上电极均匀电场层与下电极均匀电场层较佳地是由一高介电材料或一高阻抗材料所构成。例如是，利用介电常数大于5的高介电材料所构成，或电阻值介于O. IMΩ至100MΩ之间的高阻抗材料所构成。
此外，上电极均匀电场层与下电极均匀电场层之间，更以再分别形成一配向层。其中，当使用长条状上电极控制液晶层中液晶的角度时，长条状下电极与下电极均匀电场层形成一共通电极，且长条状上电极其中之一的电压约等于共通电极的电压。其中，当使用长条状下电极控制液晶层中液晶的角度时，长条状上电极与上电极均匀电场层形成一共通电极，且长条状下电极其中之一的电压约等于共通电极的电压。共通电极的电压较佳地介于O伏特至I. 5伏特之间，更佳地大于O伏特，例如是约为I. 5伏特。举例而言，当使用长条状上电极控制液晶层中液晶的角度时，3D影像可以是一横向立体影像，反之，当使用长条状下电极控制液晶层中液晶的角度时，3D影像则可以是一纵向立体影像。上述的上基板与下基板较佳地均为玻璃基板所构成。而上述的预定的角度近似90度。因此，本发明所揭露的可旋转3D显示器利用液晶3D透镜，可根据使用角度调整影像的立体角度。例如是，当使用者以纵向观看显示画面时，此时，画面形成纵向的立体影像。反之，当使用者以横向观看显示画面时，此时，画面形成横向的立体影像。使用者可以更方便地在不同的画面形式下，观看3D的影像，有效地改善已知3D显示器不易改变观看方向的缺点。
为让本发明的上述和其它目的、特征、优点与实施例能更明显易懂，所附附图的说明如下图I为本发明的可旋转3D显示器的立体示意图；图2为本发明的可旋转3D显示器利用下电极控制液晶透镜的示意图；图3为本发明的可旋转3D显示器利用上电极控制液晶透镜的示意图；图4为本发明的可旋转3D显示器横向显示立体影像的示意图；图5为本发明的可旋转3D显示器纵向显示立体影像的示意图；图6为本发明的可旋转3D显示器的局部尺寸示意图；图7为本发明的可旋转3D显示器利用下电极控制液晶透镜的电路示意图；以及
图8为本发明的可旋转3D显示器利用上电极控制液晶透镜的电路示意图。主要组件符号说明
100下电极基板180:上基板
110下基板190:配向层
120长条状下电极192:配向层
122宽度200:上电极基板
124电极距400:横向立体影像
130下电极均勻电场层500:纵向立体影像
140液晶层710:第一电压源
150液晶透镜720:第二电压源
160上电极均匀电场层730:第三电压源
170长条状上电极810:第一电压源
172宽度820:第二电压源
174电极距830:第三电压源
具体实施例方式本发明是揭露一种可旋转3D显示器，利用液晶可调整角度的特性，形成所需的立体影像，且可以根据使用角度，呈现不同方向的立体影像。以下将以附图及详细说明清楚说明本发明的精神，如熟悉此技术的人员在了解本发明的较佳实施例后，当可由本发明所教示的技术，加以改变及修饰，其并不脱离本发明的精神与范围。参阅图1，其是绘示本发明的可旋转3D显示器的立体示意图。如图中所示，本发明的可旋转3D显示器是由一上电极基板200与一下电极基板100所构成。其中，下电极基板100较佳地包含有一下基板110、一长条状下电极120与一下电极均勻电场层130。其中，长条状下电极120较佳地是由一透明导电层所构成，例如是一氧化铟锡(Indium Tin Oxide ；ITO)层、氧化锌(Zinc Oxide ；ZnO)层、氧化铟锌(Indium Zinc Oxide ；IZ0)层、氧化招锌(Aluminum Zinc Oxide ；AZ0)层或氧化嫁锋(Gallium Zinc Oxide ；GZ0)层所构成的长条状电极。下基板110较佳地则为一下玻璃基板，其亦可为一下透明树脂基板，或其它透明材质所构成的下基板，其均不脱离本发明的精神与范围。长条状下电极120形成于下基板110之上，长条状下电极120较佳地是互相平行配置，且具有相同的宽度，然后再利用下电极均匀电场层130覆盖。下电极均匀电场层130较佳地是由一高电阻值或一高介电常数材料所构成。下电极均匀电场层130的一侧还可以进一步形成有一液晶配向层192,以控制液晶的初始角度并使其整齐排列。相同地，上电极基板200较佳地包含有一上基板180、一长条状上电极170与一上电极均匀电场层160。其中，长条状上电极170较佳地亦是由一透明导电层所构成，例如是一氧化铟锡(Indium Tin Oxide ；ΙΤ0)层、氧化锌(Zinc Oxide ；Zn0)层、氧化铟锌(IndiumZinc Oxide ；IZO)层、氧化招锋(Aluminum Zinc Oxide ；AZ0)层或氧化嫁锋(Gallium ZincOxide ；GZ0)层所构成的长条状电极。上基板180较佳地则为一上玻璃基板,其亦可为一上透明树脂基板，或其它透明材质所构成的上基板，其均不脱离本发明的精神与范围。长条状上电极170形成于上基板180之上，长条状上电极170较佳地是互相平行配置，且具有相同的宽度，然后再利用上电极均匀电场层160覆盖。上电极均匀电场层160较佳地是由一高电阻值或一高介电常数材料所构成。上电极均匀电场层160的一侧还可以进一步形成有一液晶配向层190,以控制液晶的初始角度并使其整齐排列。当上电极基板100与上电极基板200组合后，长条状下电极120的走向与长条状上电极170的走向，形成一预定的角度。其中，该角度介于O度与180度之间，且不等于O度、90度与180度，较佳地该角度近似90度。此外，上电极均匀电场层160或下电极均匀电场层130，可以是由高介电材料所构成，以使电场产生折射的现象，以提供均匀的电位，或者是利用高阻抗材料所构成，以形成分压的效果，以提供均匀的电位，进而使得液晶的角度更为平滑。其中，较佳地，高介电材料的介电常数大于5，而高阻抗材料的电阻值介于O. IMΩ至100ΜΩ之间。上电极均匀电场层160或下电极均匀电场层130，可以是由铟镓锌氧(IGZ0;In-Ga-Zn-0)、氧化锋(Zinc Oxide ;ZnO)、氧化招锋(Aluminum Zinc Oxide ;ΑΖ0)、聚-3,4-亚乙基二氧硫代酌· (poly-3,4-ethylenedioxythiophene ;PED0T)、氧化银(NbxOy)、氧化招(Alumina ；A1203)、氧化钛(Titania ；Ti02)、氧化锡(Sn02、Sn05)、二氧化铪(HfO2)、氮化娃(silicon nitride ;Si3N4)、氧化钽(Ta2O5)、氧化错(ZrO2)、氧化镧(La2O3)或氧化镨(Pr2O3)所构成。进一步参阅图2、图3、图7与图8。图2是绘示本发明的可旋转3D显示器利用下电极控制液晶透镜的示意图，而图3则是绘示本发明的可旋转3D显示器利用上电极控制液晶透镜的示意图。图7则绘示本发明的可旋转3D显示器利用下电极控制液晶透镜的电路示意图，而图8则是绘示本发明的可旋转3D显示器利用上电极控制液晶透镜的电路示意图。如图2所示，当利用长条状下电极120控制液晶层140，以形成所需的液晶透镜150时，由于本发明利用在长条状上电极170被施予一预定的电压，且其上形成有一定电阻值或介电常数的上电极均匀电场层160，因此，可形成一均匀的电位，以形成所需的共通电极。而在长条状下电极120则分别施予所需的电压，以改变液晶层140中液晶的角度，通过下电极均匀电场层130更可以使得液晶的角度的改变更为平滑，进而形成所需的液晶透镜150。参阅图7，以一组五个长条状电极为例，第一电压源(Vl)710提供最外侧的两个长条状下电极所需的电源，其范围约介于O至10V之间，而第三电压源(V3) 730则提供中间的长条状下电极以及长条状上电极所需的电源，其范围约介于O至I. 5V之间。此外，第二电压源(V2)720则提供最外侧的两个长条状下电极与中间的长条状下电极之间的长条状下电极所需的电源，其范围约介于O至10V之间。其中，一般而言，Vl的电压大于V2的电压，而V2的电压大于V3的电压。当V3的电压大于OV时，上电极均匀电场层160可更有效地使得长条状上电极170形成一均匀的电位，而此时，Vl与V2的驱动电压均将相应地向、上调整，以驱动液晶，改变其角度。而通过下电极均匀电场层130则可以有效地避免五个长条状下电极的电压差，在液晶中所形成的不平滑的改变，使得液晶的角度改变更为平滑。值得注意的是，中间的长条状下电极与长条状上电极所形成的共通电极的电压一致，还可以使得液晶透镜的前缘形成一较佳地曲线，而减少液晶透镜角度不连续的问题。进一步如图3所示，当利用长条状上电极170控制液晶层140，以形成所需的液晶透镜150时，由于本发明利用在长条状下电极120被施予一预定的电压，且其上形成有一定电阻值或介电常数的下电极均匀电场层130，因此，可形成一均匀的电位，以形成所需的共通电极。而在长条状上电极170则分别施予所需的电压，以改变液晶层140中液晶的角度，通过上电极均匀电场层160还可以使得液晶的角度的改变更为平滑，以形成所需的液晶透镜 150。参阅图8，以一组五个长条状电极为例，第一电压源(Vl)SlO提供最外侧的两个长条状上电极所需的电源，其范围约介于O至IOV之间，而第三电压源(V3)830则提供中间的长条状上电极以及长条状下电极所需的电源，其范围约介于O至I. 5V之间。此外，第二电压源(V2)820则提供最外侧的两个长条状上电极与中间的长条状上电极之间的长条状上电极所需的电源，其范围约介于O至IOV之间。其中，一般而言，Vl的电压大于V2的电压， 而V2的电压大于V3的电压。当V3的电压大于OV时，下电极均匀电场层130可更有效地使得长条状下电极120形成一均匀的电位，而此时，Vl与V2的驱动电压均将相应地向上调整，以驱动液晶，改变其角度。而通过上电极均匀电场层160则可以有效地避免五个长条状上电极的电压差，在液晶中所形成的不平滑的改变，使得液晶的角度改变更为平滑。值得注意的是，中间的长条状上电极与长条状下电极所形成的共通电极的电压一致，还可以使得液晶透镜的前缘形成一较佳地曲线，而减少液晶透镜角度不连续的问题。再进一步参阅图4与图5，图4是绘示本发明的可旋转3D显示器横向显示立体影像的示意图，而图5则是绘示本发明的可旋转3D显示器纵向显示立体影像的示意图。由于，长条状下电极120与长条状上电极170形成有一预定的角度，较佳地近似90度，且不等于90度。当欲观赏图4所示的横向显示立体影像时，可以利用长条状下电极120控制液晶层140中液晶的角度，以在本发明的可旋转3D显示器形成所需的横向立体影像400。当欲观赏图5所示的纵向显示立体影像时，可以利用长条状上电极170控制液晶层140中液晶的角度，以在本发明的可旋转3D显示器形成所需的纵向立体影像500。本发明可根据所需的立体影像角度，利用长条状上电极或下电极，以控制液晶的角度，进而显示横向或纵向的3D影像。进一步参阅图6，如图中所示，本发明的长条状上电极170与长条状下电极120较佳地是以均匀的方式分别形成于上基板180与下基板110。举例而言，每一个长条状上电极170之间的距离是相同的，且每一个长条状上电极170的宽度也是相同的，亦即Y方向电极距(Py) 174较佳地是相同的，而每一个长条状上电极170的宽度(ay) 172较佳地也是相同的。此外，每一个长条状下电极120之间的距离是相同的，且每一个长条状下电极120的宽度也是相同的，亦即X方向电极距(Px) 124较佳地是相同的，而每一个长条状下电极120的宽度(ax) 122较佳地也是相同的。参见下列公式For Nv > 2，
权利要求
1.一种可旋转3D显示器，其特征在于，包含 一上电极基板，包含有多个长条状上电极，其中该些长条状上电极具有相同的宽度与相同的间距； 一下电极基板，包含有多个长条状下电极，其中该些长条状下电极具有相同的宽度与相同的间距，且该些长条状上电极与该些长条状下电极，形成一预定的角度配置；以及 一液晶层，配置于该上电极基板与该下电极基板之间，其中，该些长条状上电极或该些长条状下电极控制该液晶层中液晶的角度，使该液晶层形成一液晶透镜，以呈现一 3D影像。
2.根据权利要求I所述的可旋转3D显示器，其特征在于，所述的上电极基板还包含一上基板与一上电极均勻电场层，该些长条状上电极形成于该上基板，且该上电极均勻电场层覆盖该些长条状上电极与该上基板，且该下电极基板还包含一下基板与一下电极均匀电场层，该些长条状下电极形成于该下基板，且该下电极均匀电场层覆盖该些长条状下电极与该下基板。
3.根据权利要求I所述的可旋转3D显示器，其特征在于，所述的长条状上电极的宽度与间距与该些长条状下电极的宽度与间距相同。
4.根据权利要求I所述的可旋转3D显示器，其特征在于，该些长条状上电极与该些长条状下电极是氧化铟锡层、氧化锌层、氧化铟锌层、氧化铝锌层或氧化镓锌层所构成。
5.根据权利要求I所述的可旋转3D显示器，其特征在于，该上电极均匀电场层与该下电极均匀电场层系由一高介电材料所构成。
6.根据权利要求5所述的可旋转3D显示器，其特征在于，该高介电材料的介电常数大于5。
7.根据权利要求I所述的可旋转3D显示器，其特征在于，该上电极均匀电场层与该下电极均匀电场层是由一高阻抗材料所构成。
8.根据权利要求7所述的可旋转3D显示器，其特征在于，该高阻抗材料的电阻值介于O.IMΩ 至 IOOMΩ 之间。
9.根据权利要求I所述的可旋转3D显示器，其特征在于，该上电极均匀电场层与该下电极均匀电场层之间，还分别包含一配向层。
10.根据权利要求2所述的可旋转3D显示器，其特征在于，当使用该些长条状上电极控制该液晶层中液晶的角度时，该些长条状下电极与该下电极均匀电场层形成一共通电极。
11.根据权利要求10所述的可旋转3D显示器，其特征在于，该些长条状上电极其中之一的电压约等于该共通电极的电压。
12.根据权利要求2所述的可旋转3D显示器，其特征在于，当使用该些长条状下电极控制该液晶层中液晶的角度时，该些长条状上电极与该上电极均匀电场层形成一共通电极。
13.根据权利要求12所述的可旋转3D显示器，其特征在于，该些长条状下电极其中之一的电压约等于该共通电极的电压。
14.根据权利要求10 13任一权利要求所述的可旋转3D显示器，其特征在于，该共通电极的电压介于O伏特至I. 5伏特之间。
15.根据权利要求10 13任一权利要求所述的可旋转3D显示器，其特征在于，该共通电极的电压约为I. 5伏特。
16.根据权利要求2所述的可旋转3D显示器，其特征在于，当使用该些长条状上电极控制该液晶层中液晶的角度时，该3D影像是一横向立体影像，当使用该些长条状下电极控制该液晶层中液晶的角度时，该3D影像是一纵向立体影像。
17.根据权利要求I所述的可旋转3D显示器，其特征在于，所述的预定的角度近似90度，且不等于90度。
全文摘要
本发明揭露一种可旋转3D显示器，包含有一上电极基板、一下电极基板与一液晶层配置于上电极基板与下电极基板之间。上电极基板包含有多个长条状上电极较佳地互相平行配置、一上基板与一上电极均匀电场层，长条状上电极形成于上基板，且上电极均匀电场层覆盖长条状上电极与上基板。下电极基板包含有多个长条状下电极较佳地互相平行配置、一下基板与一下电极均匀电场层，长条状下电极形成于下基板，且下电极均匀电场层覆盖长条状下电极与下基板。其中，长条状上电极具有相同的宽度，而长条状下电极亦具有相同的宽度。
文档编号G02F1/29GK102789097SQ20111020891
公开日2012年11月21日 申请日期2011年7月21日 优先权日2011年5月18日
发明者余瑞兰, 陈隆勋 申请人:余瑞兰