电子狭缝光栅、立体显示装置制造方法
【专利摘要】本实用新型公开一种电子狭缝光栅、立体显示装置，该电子狭缝光栅包括依次层叠设置的第一基板、第一上电极结构、第一电致变色结构、第一下电极结构、第二基板、第二上电极结构、第二电致变色结构、第二下电极结构以及第三基板，该第一下电极结构包括至少两层电极层，该第二下电极结构包括至少两层电极层，该第一下电极结构所包括的条形电极的延伸方向与该第二下电极结构所包括的条形电极的延伸方向相垂直；本实用新型可以根据实际的立体显示需要，调节电子狭缝光栅如栅节、栅距等参数，从而达到实现在本实用新型的立体显示装置在横屏方向和竖屏方向上时，也能够根据用户观看位置的不同调整电子狭缝，显示裸眼可视的三维立体显示图像。
【专利说明】电子狭缝光栅、立体显示装置
【技术领域】
[0001]本实用新型属于立体显示领域，尤其涉及一种电子狭缝光栅，还涉及一种应用电子狭缝光栅的立体显示装置。
【背景技术】
[0002]人的左眼和右眼有间距，造成两眼的视角存在细微的差别，这样的差别会让左眼和右眼分别观察的景物有略微的视差，从而在人的大脑中形成立体图像。
[0003]一般的立体显示装置在观看时，需要佩戴立体眼镜，使得本来就戴有眼镜(如近视眼镜、老花眼镜等)的观看者，为了获得清晰的观看效果，需要将两付眼镜重叠，使得立体显示观看较为不便。此外，由于立体眼镜的两镜脚之间的宽度通常是固定的，这可能使得不同脸型的观看者，在佩戴立体眼镜时不能获得较佳的体验。因此，不需要佩戴立体眼镜的裸眼立体显示技术越来越为人们所关注。
[0004]裸眼式立体显示装置主要原理是在显示面板前设置光栅，例如狭缝光栅或柱面光栅，所述光栅将显示面板显示的至少两幅视差图像分别提供给观看者的左、右眼。
[0005]目前立体显示装置中应用的狭缝光栅一般为固定式光栅，即狭缝光栅的透光狭缝和遮光狭缝是固定的。这种固定是狭缝光栅在形成立体视觉时，其观看区域有严格的限定，超过此限定的区域，不能形成良好的立体视觉，极大地降低了用户的立体视觉体验，不利于立体显示技术的推广应用。
实用新型内容
[0006]本实用新型要解决的技术问题是提供一种电子狭缝光栅、立体显示装置。
[0007]本实用新型的目的在于提供一种电子狭缝光栅，包括:
[0008]依次层叠设置的第一基板、第一上电极结构、第一电致变色结构、第一下电极结构、第二基板、第二上电极结构、第二电致变色结构、第二下电极结构以及第三基板；
[0009]所述第一下电极结构包括至少两层电极层，且每一电极层均包括多个沿同一方向延伸的条形电极，所述至少两层电极层中的条形电极彼此相互平行、间隔且电气绝缘设置，处于不同电极层的条形电极对应彼此之间的间隙而相互交替设置，使所述多个条形电极在所述第二基板上的投影为无缝投影，完整覆盖该投影区域对应的第一电致变色结构；
[0010]所述第二下电极结构包括至少两层电极层，且每一电极层均包括多个沿同一方向延伸的条形电极，所述至少两层电极层中的条形电极彼此相互平行、间隔且电气绝缘设置，处于不同电极层的条形电极对应彼此之间的间隙而相互交替设置，使所述多个条形电极在所述第三基板上的投影为无缝投影，完整覆盖该投影区域对应的第二电致变色结构；
[0011]所述第一下电极结构所包括的条形电极的延伸方向与所述第二下电极结构所包括的条形电极的延伸方向相垂直。
[0012]优选的，任意条形电极与其近邻的另一层的条形电极的邻边对齐。
[0013]优选的，任意条形电极与其近邻的另一层的条形电极的邻边部分重叠。[0014]优选的，任意条形电极与其近邻的另一层的条形电极的重叠区域为条形电极的宽度的十分之一至三分之一。
[0015]优选的，处于同一电极层的条形电极的宽度相同，其同一电极层中相邻的条形电极的间距相同。
[0016]优选的，所述第一下电极结构包括两层电极层，任意条形电极的宽度相等，且同一电极层的相邻条形电极之间的间距等于所述条形电极的宽度，处于同一电极层的条形电极对应另一层条形电极之间的间隙而相互交替设置；
[0017]所述第二下电极结构包括两层电极层，任意条形电极的宽度相等，且同一电极层的相邻条形电极之间的间距等于所述条形电极的宽度，处于同一电极层的条形电极对应另一层条形电极之间的间隙而相互交替设置。
[0018]优选的，所述第一下电极结构包括三层电极层，任意条形电极的宽度相等，且同一电极层的相邻条形电极的间距等于所述条形电极的宽度的两倍，处于同一层的条形电极对应其他电极层中的条形电极之间的间隙而相互交替设置；
[0019]所述第二下电极结构包括三层电极层，任意条形电极的宽度相等，且同一电极层的相邻条形电极的间距等于所述条形电极的宽度的两倍，处于同一层的条形电极对应其他电极层中的条形电极之间的间隙而相互交替设置。
[0020]优选的，在检测到立体显示装置位于横屏或竖屏时，通过配置所述第一下电极结构所包括的条形电极与所述第一上电极结构之间的电场和配置所述第二下电极结构所包括的条形电极与所述第二上电极结构之间的电场，以调整电子狭缝光栅所形成的遮光狭缝和透光狭缝的参数。
[0021]本实用新型的目的在于还提供一种立体显示装置，包括:
[0022]显示面板，用于显示同一场景的具有视差的左眼图像和右眼图像；
[0023]电子狭缝光栅，设置在显示面板的显示面上，所述电子狭缝光栅为权利要求1-8中任意一项所述的电子狭缝光栅；
[0024]在检测到立体显示装置位于横屏或竖屏时，针对不同的观看位置，调节所述电子狭缝光栅的参数，从而使观看者的左右眼对应观看到显示面板显示的左眼图像和右眼图像。
[0025]相较于现有技术，第一下电极结构包括多个电极层，每个电极层包括多个平行设置的条形电极，不同电极层上的条形电极可互相弥补彼此之间的间隙，在第二基板的平面投影上覆盖完整的区域，从而不必在条形电极之间设置遮光带，也能避免在遮光狭缝或是透光狭缝上的漏光现象，进一步提升电子狭缝光栅的品质。
[0026]相较于现有技术，第二下电极结构包括多个电极层，每个电极层包括多个平行设置的条形电极，不同电极层上的条形电极可互相弥补彼此之间的间隙，在第三基板的平面投影上覆盖完整的区域，从而不必在条形电极之间设置遮光带，也能避免在遮光狭缝或是透光狭缝上的漏光现象，进一步提升电子狭缝光栅的品质。
[0027]采用上述的配置和操作的立体显示装置，当立体显示装置的显示图像或用户的位置发生改变时，可以通过调节电子狭缝光栅的栅距、透光狭缝的宽度、透光狭缝的位置等具体参数，能够使用户始终处于最佳的观看位置，提高用户的立体观看体验，推动立体显示技术的推广及应用。【专利附图】
【附图说明】
[0028]图1，为本实用新型提供的立体显示装置的一实施例的结构示意图；
[0029]图2，为本实用新型提供的立体显示装置的一实施例另一种工作状态示意图；
[0030]图3，为本实用新型提供的立体显示装置的一实施例另一种工作状态示意图；
[0031]图4，为本实用新型提供的电子狭缝光栅的一实施例的立体分解示意图；
[0032]图5，为图4所示电子狭缝光栅的第一上电极结构和第一下电极结构的平面结构示意图；
[0033]图6，为图4所示电子狭缝光栅的第二上电极结构和第二下电极结构的平面结构示意图；
[0034]图7a_7d，为图4所示的电子狭缝光栅在立体显示装置位于横屏方向时所形成的四种工作状态示意图；
[0035]图8a_8d，为图4所示的电子狭缝光栅在立体显示装置位于竖屏方向时所形成的四种工作状态示意图；
[0036]图9，为本实用新型提供的电子狭缝光栅另一实施例的立体分解示意图。
【具体实施方式】
[0037]下面结合附图和实施例对本实用新型进行详细说明。
[0038]请参见图1，图1为本实用新型提供的立体显示装置的一实施例的结构示意图，该立体显示装置100包括显示面板101以及设置在显示面板101显示面的可控狭缝光栅102。
[0039]显示面板101为平面显示装置，用于产生同一场景的具有视差的左眼图像L和右眼图像R，其中左眼图像L和右眼图像R例如可以分别为条形图像，并在水平方向相互交替的显示在显示面板101上。显示面板101例如可以是液晶显示装置、等离子显示装置、有机发光二极管显示装置、电致发光显示装置等，此处不再一一列举。
[0040]可控狭缝光栅102为狭缝式光栅，其可以受控制的在其特定位置形成遮光狭缝和透光狭缝，一般地可形成交替结构的透光狭缝和遮光狭缝，从而使观看者的左眼经过透光狭缝后，只能看到显示面板101上显示的左眼图像L，右眼只能看到显示面板101上显示的右眼图像R。由于左眼图像L和右眼图像R为同一场景的具有视差的图像，观看者根据左右眼接收到的不同的视差图像，产生立体视觉。
[0041]当观看者相对立体显示装置100移动一定的距离，例如在第一时刻，观看者在图1所示的位置，在第二时刻，观看者相对显示装置100向其中部移动一定距离，如图2所示的位置。此时，如果可控狭缝光栅102保持图1所示的透光狭缝和遮光狭缝，左右眼将不能看到对应的左眼图像L和右眼图像R，造成视觉混乱，无法形成立体视觉。此时通过调整可控狭缝光栅102的透光狭缝和遮光狭缝的位置，例如调整为图2所示的位置，即，可控狭缝光栅102的透光狭缝相对于显示面板101向其中部位置移动。经过调整，可以使当前位置的观看者的左眼仍然能够通过透光狭缝只看到显示面板101上显示的左眼图像L，同时右眼只能看到显示面板101上显示的右眼图像R。则此时，根据观看者的位置(即眼睛的位置)变化，相应改变可控狭缝光栅102的遮光狭缝和透光狭缝的位置，仍然能够保证观看者左右眼看到具有视差的左眼图像L和右眼图像R，保持较好的立体视觉。[0042]同样的，如果此时观看者的眼睛继续移动的如图3所示的位置，可以继续调整可控狭缝光栅102的透光狭缝的位置向图2所示的右方向移动，仍然保持观看者左右眼看到具有视差的左眼图像L和右眼图像R，保持较好的立体视觉，提高观看者的立体观看体验。
[0043]由上述内容可知，一般的，在显示面板101上显示的左眼图像L和右眼图像R的位置未发生变化的时候，经过调整可控狭缝光栅102的透光狭缝和遮光狭缝的位置，能够一直保持观看者具有良好的立体视觉。一般地，透光狭缝的移动方向与观看者眼睛移动的方向是一致的，当然，如果显示面板101显示的左眼图像L和右眼图像R的产生了重新排列，也可能使透光狭缝的移动方向与观看者眼睛移动的移动方向不一致，甚至相反。总而言之，在具体的设计中，应当考虑到左、右眼图像的变化，合理地调整可控狭缝光栅102的透光狭缝和遮光狭缝位置，以观看者左右眼分别能够实时的观看到左眼图像L和右眼图像R为准。
[0044]另外，可控狭缝光栅102除了能够调整透光狭缝和遮光狭缝的位置，还可以调整透光狭缝和遮光狭缝的栅节、栅距、狭缝宽度等参数，以观看者左右眼分别能够实时的观看到左眼图像L和右眼图像R为准。
[0045]可控狭缝光栅102可以是电子狭缝光栅、电泳狭缝光栅、电润湿狭缝光栅等，在此不做具体限制。为了能够更好的说明本实用新型，本实用新型还提供一种电可控的电子狭缝光栅。
[0046]电子狭缝光栅可以包括两个间隔设置的电极结构以及电致变色结构。其中，电致变色结构设置于两个电极结构之间，电致变色结构包括电致变色材料。
[0047]在具体实施过程中，通过配置，该两个电极结构之间形成电场，电场使电致变色材料着色变成不透明状态，不透过光线，形成遮光狭缝；该两个电极结构之间未形成电场时，电致变色材料去色变成透明状态，透过光线，形成透光狭缝，从而形成具有狭缝作用的电子狭缝光栅。
[0048]请参见图4，图4为本实用新型提供的电子狭缝光栅的第一实施例的立体分解示意图。在本实施例中，电子狭缝光栅200按照图4所示的从上到下的顺序依次包括层叠设置的第一基板21、第一上电极结构22、第一电致变色结构23、第一下电极结构24、第二基板
25、第二上电极结构32、第二电致变色结构33、第二下电极结构34以及第三基板35，具体结构和功能如下所述。
[0049]第一基板21和第二基板25相对平行设置,第一上电极结构22 (也称公共电极)设置于第一基板21内侧,第一下电极结构24 (驱动电极)设置于第二基板25内侧,从而使第一上电极结构22与第一下电极结构24相对设置,二者之间可形成电控电场。
[0050]第二基板25和第三基板35相对平行设置，第二上电极结构32 (也称公共电极)设置于第二基板25外侧，第二下电极结构34 (驱动电极)设置于第三基板35内侧，从而使第二上电极结构32与第二下电极结构34相对设置，二者之间可形成电控电场。
[0051]第一电致变色结构23设置于第一上电极结构22和第一下电极结构24之间，其内包括电致变色材料234 (图中未标示)。
[0052]第二电致变色结构33设置于第二上电极结构32和第二下电极结构34之间，其内包括电致变色材料334。
[0053]请同时参见图5,图5是图4所不电子狭缝光栅200的第一上电极结构22和第一下电极结构24的平面结构示意图。其中，第一上电极结构22可以是面状电极，也可以根据实际需求制作成其他形状、多个分区设置等，本实施例以第一上电极结构22为面状电极举例说明。
[0054]第一下电极结构24包括至少两层电极层，本实施例以包含两个电极层举例说明，且两电极层分别记为第一电极层241和第二电极层242，其中第一电极层241临近第一电致变色结构23设置，第二电极层242临近第二基板25内侧设置。
[0055]第一电极层241包括多个平行设置的第一条形电极241a，多个第一条形电极241a交替间隔设置且相互电气隔离，并均沿第一延伸方向Dl (即图4中垂直于纸面的方向)延伸。
[0056]第二电极层242包括多个平行设置的第二条形电极242a，多个第二条形电极242a交替间隔设置且相互电气隔离，并均沿第一延伸方向Dl (即图4中垂直于纸面的方向)延伸。且第二条形电极242a所在的位置处于多个第一条形电极241a的间隔区间内，从而使多个第一条形电极241a和多个第二条形电极242a形成互补的关系，二者在第二基板25形成一个完整的无间隙(无缝)的投影面，可以完整覆盖该区域内的第一电致变色结构23。
[0057]一般的，第一条形电极241a与相邻的第二条形电极242a的邻边为对齐结构，这样尽量减少二者之间的电信号干扰，又可以使二者完整覆盖该区域内的第一电致变色结构23，避免形成电子狭缝时的漏光现象发生。同时由于制作工艺的限制，还可以使第一条形电极241a与相邻的第二条形电极242a相邻的边缘产生一定的重叠，例如重叠区域可以为第一条形电极241a或第二条形电极242a宽度的十分之一至三分之一。
[0058]进一步地，为使第一电极层241的第一条形电极241a之间和第二电极层242的第二条形电极242a彼此保持电气绝缘，第一电极层241和第二电极层242之间还设置有平坦化的绝缘层243 (图中未标示)，填充第一条形电极241a和第二条形电极242a之间的空间。绝缘层243可以由氮化硅或氧化硅或其他透明材料制成。
[0059]一般的，多个第一条形电极241a与多个第二条形电极242a具有相同的结构，为长、宽相同、间距相等的矩形条形电极，从而在形成遮光狭缝和透光狭缝的过程中具有更多的灵活性。例如在第一上电极结构22施加零电压VO或参考电压Vref，可以周期性的在相邻的若干条形电极241a/242a上施加驱动电压Vl，用于形成遮光狭缝或透光狭缝，在其它的条形电极241a/242a上施加零电压VO或参考电压Vref，用于形成透光狭缝或遮光狭缝。通过改变形成遮光狭缝和透光狭缝的条形电极241a/242a的个数，可以改变遮光狭缝和透光狭缝的比例和宽度，从而调节电子狭缝光栅的栅节和栅距，实现电可控的动态电子狭缝光栅，此方法后文做详细描述。遮光狭缝与透光狭缝的宽度和比例需要根据具体的立体显示装置的参数配置来调整，在此不做赘述。
[0060]第一电致变色结构23，在第一上电极结构22与第一下电极结构24之间形成有电场时，其中的电致变色材料234着色变成不透明状态，在不透明状态时不透过光线；在第一上电极结构22与第一下电极结构24之间未形成电场时，其中的电致变色材料234去色变成透明状态，在透明状态时透过光线。
[0061]一般的，第一电致变色结构23包括:依次层叠设置的第一电致变色层231(图中未标示)、第一电解质层232 (图中未标示)、第一离子存储层233 (图中未标示)，第一电致变色层231设置于第一上电极结构22内侧，第一离子存储层233设置于第一下电极结构24内侦U。第一电致变色结构23应用第一电解质层232提供存储于第一离子存储层233中的离子给到第一电致变色层231，使得第一电致变色层231产生氧化或还原的可逆反应而产生颜色变化，包括去色变成透明状态，在透明状态时透过光线，或着色变成不透明状态，在不透明状态时不透过光线。
[0062]一般的，第一电致变色结构23还包括:依次层叠设置的第一离子存储层233(图中未标不)、第一电解质层232 (图中未标不)、第一电致变色层231 (图中未标不)，第一离子存储层233设置于第一上电极结构22内侧，第一电致变色层231设置于第一下电极结构24内侧。第一电致变色结构23应用第一电解质层232提供存储于第一离子存储层233中的离子给到第一电致变色层231，使得第一电致变色层231产生氧化或还原的可逆反应而产生颜色变化，包括去色变成透明状态，在透明状态时透过光线，或着色变成不透明状态，在不透明状态时不透过光线。
[0063]一般的，第一电致变色层231中包括电致变色材料234。
[0064]优选的，第一基板21和第二基板25可以是由透明玻璃、石英等硬质透明材料，也可以是由塑料等软质透明材料制成，只要使得光线能够透过即可，此处不一一列举。
[0065]优选的，第一上电极结构22和第一下电极结构24均为透明导电材料制成，譬如可为铟锡氧化物(Indium Tin Oxide, ITO)或铟锋氧化物(Indium Zinc Oxide, IZO),此处不
列举。
[0066]优选的，第一电致变色层231可以包括:可印刷的电致变色油墨，或电致变色薄膜，或电致变色玻璃，或电控透光薄膜。
[0067]优选的，第一电解质层232可以包括:可印刷的电解质油墨。
[0068]请同时参见图6，图6是图4所示电子狭缝光栅200的第二上电极结构32和第二下电极结构34的平面结构示意图。其中，第二上电极结构32可以是面状电极，也可以根据实际需求制作成其他形状、多个分区设置等，本实施例以第二上电极结构32为面状电极举例说明。
[0069]第二下电极结构34包括至少两层电极层，本实施例以包含两个电极层举例说明，且两电极层分别记为第三电极层341和第四电极层342，其中第三电极层341临近第二电致变色结构33设置，第四电极层342临近第三基板35内侧设置。
[0070]第三电极层341包括多个平行设置的第三条形电极341a，多个第三条形电极341a交替间隔设置且相互电气隔离，并均沿第二延伸方向D2延伸。
[0071 ] 第四电极层342包括多个平行设置的第四条形电极342a，多个第四条形电极342a交替间隔设置且相互电气隔离，并均沿第二延伸方向D2延伸。且第四条形电极342a所在的位置处于多个第三条形电极341a的间隔区间内，从而使多个第三条形电极341a和多个第四条形电极342a形成互补的关系，二者在第三基板35的形成一个完整的无间隙(无缝)的投影面，可以完整覆盖该区域内的第二电致变色结构33。
[0072]一般的，第三条形电极341a与相邻的第四条形电极342a的邻边为对齐结构，这样尽量减少二者之间的电信号干扰，又可以使二者完整覆盖该区域内的第二电致变色结构33，避免形成电子狭缝时的漏光现象发生。同时由于制作工艺的限制，还可以使第三条形电极341a与相邻的第四条形电极342a相邻的边缘产生一定的重叠，例如重叠区域可以为第三条形电极341a或第四条形电极342a宽度的十分之一至三分之一。
[0073]进一步地，为使第三电极层341的第三条形电极341a之间和第四电极层342的第四条形电极342a彼此保持电气绝缘，第三电极层341和第四电极层342之间还设置有平坦化的绝缘层343 (图中未标示)，填充第三条形电极341a和第四条形电极342a之间的空间。绝缘层343可以由氮化硅或氧化硅或其他透明材料制成。
[0074]一般的，多个第三条形电极341a与多个第四条形电极342a具有相同的结构，为长、宽相同、间距相等的矩形条形电极，从而在形成遮光狭缝和透光狭缝的过程中具有更多的灵活性。例如在第二上电极结构32施加零电压VO或参考电压Vref，可以周期性的在相邻的若干条形电极341a/342a上施加驱动电压Vl，用于形成遮光狭缝或透光狭缝，在其它的条形电极341a/342a上施加零电压VO或参考电压Vref，用于形成透光狭缝或遮光狭缝。通过改变形成遮光狭缝和透光狭缝的条形电极341a/342a的个数，可以改变遮光狭缝和透光狭缝的比例和宽度，从而调节电子狭缝光栅的栅节和栅距，实现电可控的动态电子狭缝光栅，此方法后文做详细描述。遮光狭缝与透光狭缝的宽度和比例需要根据具体的立体显示装置的参数配置来调整，在此不做赘述。
[0075]第二电致变色结构33，在第二上电极结构32与第二下电极结构34之间形成有电场时，其中的电致变色材料334着色变成不透明状态，在不透明状态时不透过光线；在第二上电极结构32与第二下电极结构34之间未形成电场时，其中的电致变色材料334去色变成透明状态，在透明状态时透过光线。
[0076]一般的，第二电致变色结构33包括:依次层叠设置的第二电致变色层331(图中未标示)、第二电解质层332 (图中未标示)、第二离子存储层333 (图中未标示)，第二电致变色层331设置于第二上电极结构32内侧，第二离子存储层333设置于第二下电极结构34内侦U。第二电致变色结构33应用第二电解质层332提供存储于第二离子存储层333中的离子给到第二电致变色层331，使得第二电致变色层331产生氧化或还原的可逆反应而产生颜色变化，包括去色变成透明状态，在透明状态时透过光线，或着色变成不透明状态，在不透明状态时不透过光线。
[0077]—般的，第二电致变色结构33还包括:依次层叠设置的第二离子存储层333(图中未标示)、第二电解质层332 (图中未标示)、第二电致变色层331 (图中未标示)，第二离子存储层333设置于第二上电极结构32内侧，第二电致变色层331设置于第二下电极结构34内侧。第二电致变色结构33应用第二电解质层332提供存储于第二离子存储层333中的离子给到第二电致变色层331，使得第二电致变色层331产生氧化或还原的可逆反应而产生颜色变化，包括去色变成透明状态，在透明状态时透过光线，或着色变成不透明状态，在不透明状态时不透过光线。
[0078]一般的，第二电致变色层331中包括电致变色材料334。
[0079]优选的，第二基板25和第三基板35可以是由透明玻璃、石英等硬质透明材料，也可以是由塑料等软质透明材料制成，只要使得光线能够透过即可，此处不一一列举。
[0080]优选的，第二上电极结构32和第二下电极结构34均为透明导电材料制成，譬如可为铟锡氧化物或铟锌氧化物，此处不一一列举。
[0081]优选的，第二电致变色层331可以包括:可印刷的电致变色油墨，或电致变色薄膜，或电致变色玻璃，或电控透光薄膜。
[0082]优选的，第二电解质层332可以包括:可印刷的电解质油墨。
[0083]优选的，第一条形电极241a的延伸方向与第二条形电极242a的延伸方向相平行；第三条形电极341a的延伸方向与第四条形电极342a的延伸方向相平行；第二条形电极242a的延伸方向与第三条形电极341a的延伸方向相垂直或根据实际需要设定特定的角度(例如小于90度或大于90度)，从而达到实现在本实用新型的立体显示装置100在横屏方向和竖屏方向上时，也能够根据用户观看位置的不同调整电子狭缝，显示裸眼可视的三维立体显示图像，使用户始终能够得到良好的立体视觉体验。
[0084]以下具体介绍动态电子狭缝光栅功能的实现方法。
[0085]对于电子狭缝光栅200，当逐一相隔的多个条形电极(例如全部第二条形电极242a)上同时施加驱动电压VI，在另外逐一相隔的多个条形电极(例如全部第一条形电极241a)以及第一上电极结构22上同时施加相同的零电压VO或参考电压Vref。这样在逐一相隔的多个第二条形电极242a与第一上电极结构22之间产生一较强电场,该区域的电场驱动对应该区域的电致变色材料234着色变成不透明状态；另外逐一相隔的多个第一条形电极241a与第一上电极结构22之间无电场，电致变色材料234去色变成透明状态。
[0086]对于电子狭缝光栅200，当逐一相隔的多个条形电极(例如全部第四条形电极342a)上同时施加驱动电压VI，在另外逐一相隔的多个条形电极(例如全部第三条形电极341a)以及第二上电极结构32上同时施加相同的零电压VO或参考电压Vref。这样在逐一相隔的多个第四条形电极342a与第二上电极结构32之间产生一较强电场，该区域的电场驱动对应该区域的电致变色材料334着色变成不透明状态；另外逐一相隔的多个第三条形电极341a与第二上电极结构32之间无电场，电致变色材料334去色变成透明状态。
[0087]检测到立体显示装置100位于横屏方向时，当光线由第三基板35向第一基板21方向传播时，在全部第一条形电极241a上同时施加驱动电压Vl以及在第二条形电极242a、第三条形电极341a、第四条形电极342a第二上电极结构32、第一上电极结构22上同时施加相同的零电压W或参考电压Vref。这样在逐一相隔的多个第三条形电极341a与第二上电极结构32之间无电场，对应该区域的电致变色材料334去色变成透明状态，在逐一相隔的多个第四条形电极342a与第二上电极结构32之间无电场，对应该区域的电致变色材料334去色变成透明状态，在逐一相隔的多个第二条形电极242a与第一上电极结构22之间无电场，对应该区域的电致变色材料234去色变成透明状态，光线依次透过第三基板35、第二下电极结构34、第二电致变色结构33、第二上电极结构32、第二基板25、第一下电极结构24，在光线向第一电致变色结构23传播时，在逐一相隔的多个第一条形电极241a与第一上电极结构22之间产生一较强电场，该区域的电场驱动对应该区域的电致变色材料234着色变成不透明状态，不透过光线，表现为在第一基板21外形成遮光狭缝；在另外逐一相隔的多个第二条形电极242a对应的条形区域，光线透过第一电致变色结构23、第一上电极结构22、第一基板21，表现为在第一基板21外形成透光狭缝。遮光狭缝与透光狭缝交替排列，作用与常见的狭缝光栅相似，从而形成如图7a所示的遮光狭缝与透光狭缝比例为1:1的狭缝光栅。
[0088]电子狭缝光栅配合显示面板实现立体显示的方法已为公众所知，在此不做赘述。
[0089]另外，在逐一相隔的多个条形电极(例如全部第二条形电极242a)上同时施加驱动电压VI，在另外逐一相隔的多个条形电极(例如全部第一条形电极241a)以及第一上电极结构22上同时施加相同的零电压VO或参考电压Vref。这样在逐一相隔的多个第二条形电极242a与第一上电极结构22之间产生一较强电场，该区域的电场驱动对应该区域的电致变色材料234着色变成不透明状态；另外逐一相隔的多个第一条形电极241a与第一上电极结构22之间无电场，对应该区域的电致变色材料234去色变成透明状态。
[0090]根据上述相同的光学原理，可以形成如图7b所示的遮光狭缝与透光狭缝比例为I:1的狭缝光栅，其特点在于，图7b所示的狭缝光栅相当于图7a所示的狭缝光栅产生了向右移动半个栅距的位移。通过类似方法，调节施加驱动电压的条形电极的位置，还可以使遮光狭缝和透光狭缝向左或向右移动任意多个栅距，在此不做赘述。
[0091]进一步地，如图7c所示，可以周期性的选择在相邻的两条条形电极(即一条第一条形电极241a和近邻的一条第二条形电极242a)施加驱动电压Vl，在相邻的另一条条形电极(即一条第一条形电极241a或一条第二条形电极242a)施加参考电压VO或Vref，这样形成的图7c所示的遮光狭缝和透光狭缝的宽度比为2:1的狭缝光栅。
[0092]采用同样的方法，通过施加调整驱动电压Vl的条形电极的数量，还可以产生如图7d所示的遮光狭缝和透光狭缝的宽度比为3:1或其他任意比例的狭缝光栅，在此不做赘述。
[0093]检测到立体显示装置100位于竖屏方向时，当光线由第三基板35向第一基板21方向传播时，在全部第三条形电极341a上同时施加驱动电压VI以及在第一条形电极241a、第二条形电极242a、第四条形电极342a、第二上电极结构32、第一上电极结构22上同时施加相同的零电压W或参考电压Vref。这样在逐一相隔的多个第三条形电极341a与第二上电极结构32之间产生一较强电场，该区域的电场驱动对应该区域的电致变色材料334着色变成不透明状态，在逐一相隔的多个第四条形电极342a与第二上电极结构32之间无电场，对应该区域的电致变色材料334去色变成透明状态，在逐一相隔的多个第一条形电极241a与第一上电极结构22之间无电场，对应该区域的电致变色材料234去色变成透明状态，在逐一相隔的多个第二条形电极242a与第一上电极结构22之间无电场，对应该区域的电致变色材料234去色变成透明状态。对应于第三条形电极341a的条形区域，光线依次透过第三基板35、第二下电极结构34，不透过第二电致变色结构33，表现为在第一基板21外形成遮光狭缝；对应于第四条形电极342a的条形区域，光线依次透过第三基板35、第二下电极结构34、第二电致变色结构33、第二上电极结构32、第二基板25、第一下电极结构24、第一电致变色结构23、第一上电极结构22、第一基板21,表现为在第一基板21外形成透光狭缝。遮光狭缝与透光狭缝交替排列，作用与常见的狭缝光栅相似，从而形成如图8a所示的遮光狭缝与透光狭缝比例为1:1的狭缝光栅。
[0094]电子狭缝光栅配合显示面板实现立体显示的方法已为公众所知，在此不做赘述。
[0095]另外，在逐一相隔的多个条形电极(例如全部第四条形电极342a)上同时施加驱动电压VI，在另外逐一相隔的多个条形电极(例如全部第三条形电极341a)以及第二上电极结构32上同时施加相同的零电压VO或参考电压Vref。这样在逐一相隔的多个第四条形电极342a与第二上电极结构32之间产生一较强电场，该区域的电场驱动对应该区域的电致变色材料334着色变成不透明状态；另外逐一相隔的多个第三条形电极341a与第二上电极结构32之间无电场，对应该区域的电致变色材料334去色变成透明状态。
[0096]根据上述相同的光学原理，可以形成如图Sb所示的遮光狭缝与透光狭缝比例为I:1的狭缝光栅，其特点在于，图8b所示的狭缝光栅相当于图8a所示的狭缝光栅产生了向右移动半个栅距的位移。通过类似方法，调节施加驱动电压的条形电极的位置，还可以使遮光狭缝和透光狭缝向左或向右移动任意多个栅距，在此不做赘述。
[0097]进一步地，如图Sc所示，可以周期性的选择在相邻的两条条形电极(即一条第三条形电极341a和近邻的一条第四条形电极342a)施加驱动电压VI，在相邻的另一条条形电极(即一条第三条形电极341a或一条第四条形电极342a)施加参考电压VO或Vref，这样形成的图8c所示的遮光狭缝和透光狭缝的宽度比为2:1的狭缝光栅。
[0098]采用同样的方法，通过施加调整驱动电压Vl的条形电极的数量，还可以产生如图8d所示的遮光狭缝和透光狭缝的宽度比为3:1或其他任意比例的狭缝光栅，在此不做赘述。
[0099]采用上述的配置和操作，在立体显示中具有很重要的应用，S卩，当立体显示装置的显示图像或用户的位置发生改变时，可以通过调节可控狭缝光栅102的遮光狭缝和透光狭缝的具体参数，能够使用户始终处于最佳的观看位置，提高用户的立体观看体验。
[0100]同时，采用动态扫描的方法控制电子狭缝光栅200的形成，配合时间分割和空间分割的显示驱动方法，可以提高立体显示的分辨率，即，立体图像的分辨率可以和显示器的分辨率一致，减少立体图像的分辨率损失，大大提升立体显示品质和用户体验。
[0101 ] 综上所述，通过调节施加驱动电压Vl和参考电压Vref的第一条形电极241a、第二条形电极242a、第三条形电极341a和第四条形电极342a的个数和位置，可以根据实际的立体显示需要，调节电子狭缝光栅200如栅节、栅距、周期、狭缝宽度等参数，从而达到实现在本实用新型的立体显示装置100在横屏方向和竖屏方向上时，也能够根据用户观看位置的不同调整电子狭缝，显示裸眼可视的三维立体显示图像，更好的实现立体显示，使用户始终处于最佳的观看位置，大大提升了用户的立体视觉体验。
[0102]请参见图9，图9为本实用新型提供的电子狭缝光栅另一实施例的立体分解示意图。由于本实施例的电子狭缝光栅400与图4所示的第一实施例中的电子狭缝光栅200结构类似，图9仅对其主要不同之处进行标示和说明。与图4所示的电子狭缝光栅200相比，电子狭缝光栅400主要不同之处在于:
[0103]第一下电极结构44包括层叠设置的三层电极层，分别记为第一电极层441、第二电极层442和第三电极层443。其中第一电极层441临近第一电致变色结构43设置，第三电极层443临近第二基板45内侧设置，第二电极层442设置于第一电极层441和第三电极层443之间。进一步的，为使第一电极层441、第二电极层442和第三电极层443之间保持电气绝缘，第一电极层441和第二电极层442之间设置有平坦化的第一绝缘层444(图中未标示)，第二电极层442和第三电极层443之间设置有平坦化的第二绝缘层445 (图中未标示)。第一绝缘层444和第二绝缘层445可以由氮化硅或氧化硅或其他透明材料制成。
[0104]第二下电极结构54包括层叠设置的三层电极层，分别记为第四电极层541、第五电极层542和第六电极层543。其中第四电极层541临近第二电致变色结构53设置，第六电极层543临近第三基板55内侧设置，第五电极层542设置于第四电极层541和第六电极层543之间。进一步的，为使第四电极层541、第五电极层542和第六电极层543之间保持电气绝缘，第四电极层541和第五电极层542之间设置有平坦化的第三绝缘层544(图中未标示)，第五电极层542和第六电极层543之间设置有平坦化的第四绝缘层545 (图中未标示)。第三绝缘层544和第四绝缘层545可以由氮化硅或氧化硅或其他透明材料制成。
[0105]同样的，第一电极层441包括多个平行且间隔设置的第一条形电极441a，第二电极层442包括多个平行且间隔设置的第二条形电极442a，第三电极层443包括多个平行且间隔设置的第三条形电极443a。
[0106]同样的，第四电极层541包括多个平行且间隔设置的第四条形电极541a，第五电极层542包括多个平行且间隔设置的第五条形电极542a，第六电极层543包括多个平行且间隔设置的第六条形电极543a。
[0107]—般的，第一条形电极441a、第二条形电极442a、第三条形电极443a具有相同的宽度，且沿同一方向延伸。且任意相邻的第一条形电极441a之间或第二条形电极442a之间或第三条形电极443a之间间距两个条形电极宽度，且第二条形电极442a和第三条形电极443a分别相对第一条形电极441a向右移动一个条形电极宽度和两个条形电极的距离，使其边缘对齐，从而彼此互相弥补电极之间的间隙同时不造成彼此之间的重叠，避免在形成遮光狭缝或透光狭缝时的漏光现象。
[0108]一般的，第四条形电极541a、第五条形电极542a、第六条形电极543a具有相同的宽度，且沿同一方向延伸。且任意相邻的第四条形电极541a之间或第五条形电极542a之间或第六条形电极543a之间间距两个条形电极宽度，且第五条形电极542a和第六条形电极543a分别相对第四条形电极541a向右移动一个条形电极宽度和两个条形电极的距离，使其边缘对齐，从而彼此互相弥补电极之间的间隙同时不造成彼此之间的重叠，避免在形成遮光狭缝或透光狭缝时的漏光现象。
[0109]优选的，第一条形电极441a的延伸方向与第二条形电极442a的延伸方向与第三条形电极443a的延伸方向相平行；第四条形电极541a的延伸方向与第五条形电极542a的延伸方向与第六条形电极543a的延伸方向相平行；第三条形电极443a的延伸方向与第四条形电极541a的延伸方向相垂直或根据实际需要设定特定的角度(例如小于90度或大于90度)，从而达到实现在本实用新型的立体显示装置100在横屏方向和竖屏方向上时，也能够根据用户观看位置的不同调整电子狭缝，显示裸眼可视的三维立体显示图像，使用户始终能够得到良好的立体视觉体验。
[0110]可以理解的是，第一下电极结构44还可以根据需要分为四层、五层等多层类似上述结构，在此不受限制；第二下电极结构54也可以根据需要分为四层、五层等多层类似上述结构，在此不受限制。
[0111]电子狭缝光栅400的驱动方法与上述电子狭缝光栅200的驱动方法相似，在此不再赘述。
[0112]与图4所示的电子狭缝光栅200功能类似，第一条形电极441a、第二条形电极442a、第三条形电极443a具有相同或相似的结构和参数，彼此相互平行设置，且邻边对齐或有部分重叠。由于处于不同的层上，第一条形电极441a、第二条形电极442a、第三条形电极443a可互相弥补彼此之间的间隙，在平面投影上覆盖完整的区域，从而不必在第一条形电极441a、第二条形电极442a、第三条形电极443a之间设置遮光带，也能避免在遮光狭缝或是透光狭缝上的漏光现象，同时，三者相同或相似的结构和参数为调节电子狭缝光栅400的栅节和栅距等参数提供更多的操作空间，进一步提升电子狭缝光栅以及与其配合使用的立体显示装置的品质。
[0113]与图4所示的电子狭缝光栅200功能类似，第四条形电极541a、第五条形电极542a、第六条形电极543a具有相同或相似的结构和参数，彼此相互平行设置，且邻边对齐或有部分重叠。由于处于不同的层上，第四条形电极541a、第五条形电极542a、第六条形电极543a可互相弥补彼此之间的间隙，在平面投影上覆盖完整的区域，从而不必在第四条形电极541a、第五条形电极542a、第六条形电极543a之间设置遮光带，也能避免在遮光狭缝或是透光狭缝上的漏光现象，同时，三者相同或相似的结构和参数为调节电子狭缝光栅400的栅节和栅距等参数提供更多的操作空间，进一步提升电子狭缝光栅以及与其配合使用的立体显示装置的品质。
[0114]综上所述，本实用新型实施例通过将电子狭缝光栅200、400的第一下电极结构24、第二下电极结构34、第一下电极结构44、第二下电极结构54设置为多层结构，且多层电极之间相互对其或部分重叠，从而使下电极完整的覆盖所在区域的第一电致变色结构23、43，第二电致变色结构33、53。通过调节驱动电压Vl和参考电压Vref的条形电极数量和位置，根据实际的立体显示需要，调节电子狭缝光栅200、400的栅节、栅距、缝宽、位置等参数，从而达到实现在本实用新型的立体显示装置100在横屏方向和竖屏方向上时，也能够根据用户观看位置的不同调整电子狭缝，显示裸眼可视的三维立体显示图像，使用户始终能够得到良好的立体视觉体验。
[0115]在上述实施例中，仅对本实用新型进行了示范性描述，但是本领域技术人员在阅读本专利申请后可以在不脱离本实用新型的精神和范围的情况下对本实用新型进行各种修改。
【权利要求】
1.一种电子狭缝光栅,其特征在于,包括: 依次层叠设置的第一基板、第一上电极结构、第一电致变色结构、第一下电极结构、第二基板、第二上电极结构、第二电致变色结构、第二下电极结构以及第三基板； 所述第一下电极结构包括至少两层电极层，且每一电极层均包括多个沿同一方向延伸的条形电极，所述至少两层电极层中的条形电极彼此相互平行、间隔且电气绝缘设置，处于不同电极层的条形电极对应彼此之间的间隙而相互交替设置，使所述多个条形电极在所述第二基板上的投影为无缝投影，完整覆盖该投影区域对应的第一电致变色结构； 所述第二下电极结构包括至少两层电极层，且每一电极层均包括多个沿同一方向延伸的条形电极，所述至少两层电极层中的条形电极彼此相互平行、间隔且电气绝缘设置，处于不同电极层的条形电极对应彼此之间的间隙而相互交替设置，使所述多个条形电极在所述第三基板上的投影为无缝投影，完整覆盖该投影区域对应的第二电致变色结构； 所述第一下电极结构所包括的条形电极的延伸方向与所述第二下电极结构所包括的条形电极的延伸方向相垂直。
2.如权利要求1所述的电子狭缝光栅，其特征在于，任意条形电极与其近邻的另一层的条形电极的邻边对齐。
3.如权利要求1所述的电子狭缝光栅，其特征在于，任意条形电极与其近邻的另一层的条形电极的邻边部分重叠。
4.如权利要求3所述的电子狭缝光栅，其特征在于，任意条形电极与其近邻的另一层的条形电极的重叠区域为条形电极的宽度的十分之一至三分之一。
5.如权利要求1所述的电子狭缝光栅，其特征在于，处于同一电极层的条形电极的宽度相同，其同一电极层中相邻的条形电极的间距相同。
6.如权利要求1所述的电子狭缝光栅，其特征在于，所述第一下电极结构包括两层电极层，任意条形电极的宽度相等，且同一电极层的相邻条形电极之间的间距等于所述条形电极的宽度，处于同一电极层的条形电极对应另一层条形电极之间的间隙而相互交替设置； 所述第二下电极结构包括两层电极层，任意条形电极的宽度相等，且同一电极层的相邻条形电极之间的间距等于所述条形电极的宽度，处于同一电极层的条形电极对应另一层条形电极之间的间隙而相互交替设置。
7.如权利要求1所述的电子狭缝光栅，其特征在于，所述第一下电极结构包括三层电极层，任意条形电极的宽度相等，且同一电极层的相邻条形电极的间距等于所述条形电极的宽度的两倍，处于同一层的条形电极对应其他电极层中的条形电极之间的间隙而相互交替设置； 所述第二下电极结构包括三层电极层，任意条形电极的宽度相等，且同一电极层的相邻条形电极的间距等于所述条形电极的宽度的两倍，处于同一层的条形电极对应其他电极层中的条形电极之间的间隙而相互交替设置。
8.如权利要求1所述的电子狭缝光栅，其特征在于，在检测到立体显示装置位于横屏或竖屏时，通过配置所述第一下电极结构所包括的条形电极与所述第一上电极结构之间的电场和配置所述第二下电极结构所包括的条形电极与所述第二上电极结构之间的电场，以调整电子狭缝光栅所形成的遮光狭缝和透光狭缝的参数。
9.一种立体显示装置，其特征在于，包括: 显示面板，用于显示同一场景的具有视差的左眼图像和右眼图像； 电子狭缝光栅，设置在显示面板的显示面上，所述电子狭缝光栅为权利要求1-8中任意一项所述的电子狭缝光栅； 在检测到立体显示装置位于横屏或竖屏时，针对不同的观看位置，调节所述电子狭缝光栅的参数 ，从而使观看者的左右眼对应观看到显示面板显示的左眼图像和右眼图像。
【文档编号】G02F1/163GK203490443SQ201320490394
【公开日】2014年3月19日 申请日期:2013年8月9日 优先权日:2013年8月9日
【发明者】刘美鸿, 母林 申请人:深圳市亿思达显示科技有限公司