液晶空盒及制作方法、應用該液晶空盒的液晶透鏡與流程

本發明涉及液晶盒的技術領域，特別是一種液晶空盒及制作方法、應用該液晶空盒的液晶透鏡。

背景技術：

隨著科學技術的進步，液晶平板顯示(LC Display)有了快速的發展和進步，液晶平板具有輕薄便攜、低功耗、無輻射且分辨率高等眾多優點，得到了廣泛的應用。目前市場上的液晶顯示模組最重要的一部分是液晶顯示面板，以及基于此同類顯示技術的LC Lens(液晶透鏡器件，裸眼3D裝置的核心)。顯示面板和LC Lens都是由兩個對盒成形的基板以及夾持在兩個基板間的液晶分子組成。因為液晶分子需要均勻分布，所以兩塊基板的間距(即盒厚)就需要保持一個均勻且穩定的大小。當前在各世代顯示技術中有兩種技術可以達到要求

其中，球狀spacer(支撐體也稱隔墊物)噴粉技術是低世代生產中使用最廣的盒厚均勻性控制技術。球狀spacer主要由硅、玻璃、塑料等材質制成，在光學性能上分透光的白spacer和不透光的黑spacer。球狀spacer在小盒厚的液晶面板中有非常好的支撐表現，但是對于立體顯示的LC Lens會存在明顯的問題，因為LC Lens需要具有較大的盒厚要求，而大盒厚就需要使用粒徑較大球狀spacer。由于一部分球狀spacer分布在顯示區域中，spacer粒徑過大會在顯示時會使畫面呈現明顯的亮點、彩點或者黑點，嚴重影響觀看效果。另外球狀spacer是散布在基板的配向層表面，一旦發生滑動，會造成配向層的刮傷致使顯示效果受到影響，而大粒徑球狀spacer對配向層帶來傷害會更加明顯。

高世代技術中應用最廣泛盒厚均勻性的控制技術是photo spacer種植技術，在成盒制程前的彩膜制程中使用光刻膠進行成膜、曝光、顯影，從而在指定位置上形成大小和高度均勻的柱狀支撐體，即photo spacer。此種技術制作的photo spacer一般設置在非像素區域內，所以不會影響顯示效果。但是傳統的顯示面板盒厚較小，一般在10um以下，但裸眼3D器件中的LC Lens盒厚一般會超過20um。由于光刻膠是支撐強度比較低的膠狀物，種植高度超過10um以上就容易坍塌，所以也不適合LC Lens器件制作的要求。

因此，如何能夠使支撐體具有高強度，又不輕易位移，以滿足大盒厚設備的支撐，成為一個亟待解決的問題。

技術實現要素：

本發明的目的是解決現有液晶空盒的支撐體容易發生位移、變形的問題。

為實現上述目的，一方面，本發明提供一種液晶空盒，包括第一基板、第二基板以及支撐體，所述支撐體用于保持所述第一基板和所述第二基板之間的間距；其中，所述支撐體包括：

由可光聚合材料或可光分解材料形成的第一支撐部；

位于所述第一支撐部內的第二支撐部，用于支撐所述第一支撐部。

優選地，所述可光聚合材料或可光分解材料包括：液態光刻膠、干膜光刻膠、UV膠、OC。

優選地，所述第二支撐部的硬度大于所述第一支撐部的硬度。

優選地，所述支撐體還包括：

由可光聚合材料或可光分解材料形成的墊體，所述第二支撐部位于所述墊體之上。

另一方面，本發明還提供一種液晶空盒的制作方法，包括：

提供一個第一基板；

在所述第一基板上形成一個中間層，所述中間層包括多個第二支撐部以及覆蓋所述第二支撐部的可光聚合材料層或可光分解材料層；

對所述可光聚合材料層或可光分解材料層進行曝光、顯影，以形成多個第一支撐部，所述第二支撐部均位于第一支撐部內；

在所述多個第一支撐部上設置一個第二基板。

其中，所述可光聚合材料或可光分解材料包括：液態光刻膠、干膜光刻膠、UV膠、OC膠。

其中，在所述第一基板上形成一個中間層，所述中間層包括多個第二支撐部以及覆蓋所述第二支撐部的可光聚合材料層或可光分解材料層，其中，所述可光聚合材料層或可光分解材料層為光刻膠層，包括：

通過噴粉工藝或者構圖工藝，在所述第一基板上形成多個第二支撐部；

在所述第一基板上涂布覆蓋所述第二支撐部的液態光刻膠，形成覆蓋所述第二支撐部的光刻膠層。

其中，在所述第一基板上形成一個中間層，所述中間層包括多個第二支撐部以及覆蓋所述第二支撐部的可光聚合材料層或可光分解材料層，其中，所述可光聚合材料層或可光分解材料層為光刻膠層，包括：

通過噴粉工藝或者構圖工藝，在所述第一基板上形成多個第二支撐部；

將干膜光刻膠貼附在所述第二支撐部上；

在預設大氣壓下，對所述干膜光刻膠進行烘烤，形成覆蓋所述多個第二支撐部的光刻膠層。

其中，在所述第一基板上形成一個中間層，所述中間層包括多個第二支撐部以及覆蓋所述第二支撐部的可光聚合材料層或可光分解材料層，其中，所述可光聚合材料層或可光分解材料層為光刻膠層，包括：

將多個第二支撐部混入至液態光刻膠內；

將混有多個第二支撐部的所述液態光刻膠涂布在所述第一基板上，以形成由所述多個第二支撐部以及覆蓋所述第二支撐部的光刻膠層構成的中間層。

其中，在所述第一基板上形成一個中間層，所述中間層包括多個第二支撐部以及覆蓋所述第二支撐部的可光聚合材料層或可光分解材料層，其中，所述可光聚合材料層或可光分解材料層為光刻膠層，包括：

在所述第一基板上涂布第一光刻膠層；

通過噴粉工藝，在所述光刻膠層上噴灑多個第二支撐部；

在所述多個第二支撐部以及所述第一光刻膠層上涂布第二光刻膠層，以形成所述中間層。

此外，本發明還提供一種液晶透鏡，包括上述液晶空盒，以及填充于所述液晶空盒內的液晶。

此外，本發明還提供一種顯示裝置，包括上述液晶空盒，以及填充于所述液晶空盒內的液晶。

本發明的上述技術方案的有益效果如下：

在本發明的方案中，支撐體外層由具有一定的粘附力的可光聚合材料或可光分解材料形成，例如液態光刻膠，干膜光刻膠、UV膠等，因此固定在第一基板后不易發生位移，同時，可以實際根據需要進行曝光、顯影，準確種植支撐體的位置。且內層設置有第二支撐部，可對外層的可光聚合材料或可光分解材料起到一定支撐作用，從而防止支撐體收到外部壓力后發生變形，因此只需要很小的粒徑，就能達到較高尺寸的強度要求，避免大盒厚裝置中，由于第二支撐部粒徑過大造成的在顯示上呈現明顯亮點，彩點或者黑點的問題。

附圖說明

圖1和圖2為本發明的液晶空盒的結構示意圖；

圖3為本發明的液晶空盒的制作方法的步驟示意圖；

圖4A-圖4F為發明的液晶空盒的制作方法在第一種實現方式下的流程示意圖圖；

圖5A-圖5E為發明的液晶空盒的制作方法在第二種實現方式下的流程示意圖；

圖6為發明的液晶空盒的制作方法在第三中實現方式下的流程示意圖；

圖7為發明的顯示裝置的結構示意圖；

圖8為發明的液晶透鏡的結構示意圖。

具體實施方式

為使本發明要解決的技術問題、技術方案和優點更加清楚，下面將結合附圖及具體實施例進行詳細描述。

針對現有液晶空盒的支撐體容易發生位移、變形的問題，本發明提供一種 解決方案。

一方面，本發明的實施例提供一種液晶空盒，包括第一基板A、第二基板B以及支撐體1。其中，支撐體1用于保持所述第一基板A和所述第二基板B之間的間距，包括：

由可光聚合材料或可光分解材料形成的第一支撐部11；

位于所述第一支撐部內的第二支撐部12，用于支撐所述第一支撐部11。

所述可光聚合材料或可光分解材料包括：液態光刻膠、干膜光刻膠、UV膠、OC膠等。

在本實施例的液晶空盒中，支撐體外層由具有一定的粘附力的光刻膠形成，因此固定在第一基板后不易發生位移，同時，可以根據實際需要進行曝光、顯影，準確種植支撐體的位置。且內層設置有第二支撐部，可對外層的光刻膠起到一定支撐作用，從而防止支撐體收到外部壓力后發生變形，因此只需要很小的粒徑，就能達到較高尺寸的強度要求，避免大盒厚裝置中，由于第二支撐部粒徑過大造成的在顯示上呈現明顯亮點，彩點或者黑點的問題。

可以理解的是，本發明中支撐體的外層不限于光刻膠，與玻璃基板或金屬基板具有一定粘附力，且在光照作用下可聚合或可分解的材料都可應用于本發明。

為了能使支撐體較高的強度，作為優選方案，本實施例的第二支撐部的硬度應大于第一支撐部的硬度，可以由玻璃、硅、塑料等材質制成。采用這種結構的設計，外層由光刻膠形成的第一支撐部對于第一基板以及第二基板具有緩沖作用，而內層硬度更高的第二支撐部可以有效防止支撐體受到外力后發生形變。

這里需要說明的是，圖1所示的支撐體結構只用于示例性介紹。本實施例的支撐體可以包括一個或多個第二支撐部，且第二支撐部可以為任意形狀。

此外，為了保證支撐體能夠更為牢固地固定在第一基板上，如圖2所示，本實施例的支撐體1還進一步包括：由可光聚合材料或可光分解材料形成的墊體13；其中第二支撐部12位于該墊體13之上。

可以理解的，所述可光聚合材料或可光分解材料包括：液態光刻膠、干膜 光刻膠、UV膠、OC等。

對比圖1、圖2可以看出，圖1所示的支撐體1通過第二支撐部12的一部分以及由可光聚合材料或可光分解材料形成的支撐部11的一部分與第一基板A接觸，而圖2所示的支撐體1則完全通過可光聚合材料或可光分解材料形成的墊體13固定在第一基板A上，由于可光聚合材料或可光分解材料形成的墊體13具很強有粘附性，因此圖2所示的支撐體1比圖1所示的支撐體1固定得更為牢固。

此外，本發明的實施例還提供一種針對上述液晶空盒的制作方法，如圖3所示，包括：

步驟S1，提供一個第一基板；

步驟S2，在所述第一基板上形成一個中間層，所述中間層包括多個第二支撐部以及覆蓋所述第二支撐部的可光聚合材料層或可光分解材料層；

步驟S3，對所述可光聚合材料層或可光分解材料層進行曝光、顯影，以形成多個第一支撐部，每個第一支撐部內部設置有一個或多個第二支撐部；

步驟S4，在所述多個第一支撐部上設置一個第二基板。

在本實施例所制作的液晶空盒中，支撐體外層由具有一定的粘附力的所述可光聚合材料層或可光分解材料形成，例如光刻膠，因此固定在第一基板后不易發生位移，同時，可以實際根據需要進行曝光、顯影，準確種植支撐體的位置。且內層設置有第二支撐部，可對外層的可光聚合材料或可光分解材料起到一定支撐作用，從而防止支撐體受到外部壓力后發生變形，因此只需要很小的粒徑，就能達到較高尺寸的強度要求，避免大盒厚裝置中，由于支撐部粒徑過大造成的在顯示上呈現明顯亮點，彩點或者黑點的問題。

具體地，在上述步驟S2中，可通過噴粉工藝或者構圖工藝，在第一基板上形成第二支撐部，之后在所述第一基板上涂布覆蓋所述第二支撐部的可光聚合材料或可光分解材料層。

以構圖工藝為例，本發明可以在第一基板上先沉積出第二支撐部的材料圖層，之后通過掩膜板，對材料圖層進行刻蝕，形成第二支撐部的圖形。但是，構圖工藝成本高、耗時長，若直接將現有的球狀Spacer作為第二支撐部，則 只需要將球狀Spacer直接布置在第一基板上即可。

下面結合幾個實現方式以液態光刻膠或干膜作為第一支撐部，以球狀Spacer作為第二支撐部的實現方式，對本實施例的制作方法進行詳細介紹。可以理解的，也可用其他具有一定粘附力，且在光照作用下可聚合或可分解的材料作為第一支撐部，本發明不一一列舉。

實現方式一

本實現方式一的液晶空盒的制作方法包括：

步驟41，參考圖4A，首先，通過噴粉裝置，在第一基板A上的目標區域(該目標區域可以是第一基板A的部分區域或全部區域，至少要包括有需要設置支撐體的支撐區域)噴灑所需盒厚大小偏小5％左右的球狀Spacer12，并在噴灑完成后，將第一基板置入烤爐中烘烤，使球狀Spacer12表面固有的膜層熱熔，Spacer12可粘附在第一基板A的表面。

步驟42，參考圖4B，在第一基板A上涂布能夠覆蓋球狀Spacer12的液態光刻膠41，然后烘烤液態光刻膠41使之形成均勻平滑的光刻膠層。

步驟43，參考圖4C，待光刻膠固化后，使用掩膜板42對支撐區域x1、x2之外的光刻膠層進行曝光。

步驟44，參考圖4D，通過顯影去除被曝光的光刻膠層，然后干燥固化，在特定位置的支撐區域x1、x2上形成支撐體1。

步驟45，參考圖4E，通過水洗，以去除支撐區域x1、x2之外的球狀Spacer12。

步驟46，參考圖4F，在第一基板A的上方，對盒形成第二基板B。

本實現方式一通過烘烤，使球狀Spacer12表面固有的膜層熱熔后固定在第一基板上，在后續涂布光刻膠的過程不會中，不會使球狀Spacer12發生位移。

本實施例使用的是液態正性光刻膠，去除曝光后的光刻膠層；可以理解的，在其他實施例中也可使用液態負性光刻膠，即保留曝光后的光刻膠層。

實現方式二

本實現方式二的液晶空盒的制作方法包括：

步驟51，參考圖5A，首先，在第一基板的目標區域上涂布作為墊體13 的光刻膠51，該光刻膠51的厚度優選為1.9至2.1μm，

步驟52，參考圖5B，通過噴粉裝置，在光刻膠51上噴灑作為第二支撐部的球狀Spacer12。

步驟53，參考圖5C，均勻涂布覆蓋球狀Spacer12的液態光刻膠52，該光刻膠52作為第一支撐部，要填充球狀Spacer12之間的空隙，然后烘烤液態光刻膠52使之形成均勻平滑的光刻膠層。

步驟54，參考圖5D，待液態光刻膠52均勻固化后，通過與實現方式一中步驟43-步驟45相同的曝光、顯影工藝，在支撐區域x1、x2上形成由第一支撐部11、第二支撐部12以及墊體13組成的支撐體1；

步驟54，參考圖5E，在第一基板A的上方，對盒設置第二基板B.

與實現方式一不同的是，本實現方式二在噴灑球狀Spacer12前，先在目標區域上涂布一層作為墊體的光刻膠，球狀Spacer12通過該墊體可以牢固地固定在第一基板上，在后續執行上述步驟53時，可以避免球狀Spacer12發生位移。此外，在顯影、曝光后，靠非支撐區域的光刻膠固定的球狀Spacer12會自動從第一基板上脫落，只需清洗即可從第一基板上去除。

可以理解的，在其他實施例中，步驟51中，可直接在第一基板的目標區域上貼附干膜光刻膠作為墊體。

實現方式三

參考圖6，本實現方式三通過旋涂裝置或涂布裝置將球狀Spacer12與液態光刻膠的混合液61涂布在第一基板A上的目標區域上，形成覆蓋有球狀Spacer12的光刻膠層62。

之后，對光刻膠層62進行固化后，并在固化完成后，執行與上述實現方式一中步驟43-步驟45相同的曝光、顯影工藝，在支撐區域上形成支撐體，之后執行上述實現方式一中的步驟46，完成第二基板與第一基板的對盒。

在實現方式三中，球狀Spacer12和覆蓋球狀Spacer12的光刻膠可直接通過一次工藝形成在第一基板的目標區域上。相比與實現方式一和實現方式二，制作工序更為簡單，且制作效率更高。

實現方式四

在本實現方式四中，首先通過噴涂裝置，在第一基板的目標區域上噴灑所需盒厚大小偏小10％左右的球狀Spacer，然后將大約與所需盒厚一半厚度的干膜光刻膠均勻貼附在球狀Spacer表面，并使用柔性滾輪狀將Spacer空隙處的干膜光刻膠與第一基板緊密結合，之后對第一基板進行烘烤，同時還需施加大于0.9Mpa的大氣壓力，使干膜狀的光刻膠與球狀Spacer進一步緊密融合。最后，與實現方式一中步驟43-步驟45一樣，通過曝光、顯影工藝，在支撐區域上形成支撐體。

在實現方式四中，通過干膜狀的光刻膠直接將球狀Spacer貼服在第一基板上，可有效防止了球狀Spacer發生位移。相比實現方式一和實現方式二，本實現方式4不需要在通過額外步驟對球狀Spacer進行固定，因此制作工序更簡單，也更易實施。

以上是本實施例制作方法的幾種實現方式，可以看出，本發明的制作方法可直接使用噴粉工藝或涂布工藝，將球狀Spacer布置在第一基板上，在制作成本以及制作耗時長具有較高的優勢。

當然，作為其他可行方案，本發明的第二支撐物也不限于是球狀Spacer，但凡是能夠通過噴粉工藝或涂布工藝在第一基板上布置的現有物體，都可適用上述幾個實現方式。

此外，本實施例的制作方法也可以只在需要設置支撐部的支撐區域上，形成第一支撐部和第二支撐部，例如在噴涂球狀Spacer和涂布光刻膠前，使用擋板遮擋非支撐區域；或者在球狀Spacer中摻雜磁性微粒，通過在第一基板下方設置磁場，促使球狀Spacer在支撐區域上產生振動，從而均勻分布在支撐區域上。

此外，本發明還提供一種顯示裝置，包括對盒成形的第一基板和第二基板。第一基板和第二基板之間設置有液晶，且第一基板的非像素區上設置有用于保持第一基板與第二基板之間間距的支撐體。如圖1所示，該支撐體包括：

由可光聚合材料或可光分解材料形成的第一支撐部11；

位于所述第一支撐部內的第二支撐部12，用于支撐所述第一支撐部11。

在本實施例的顯示裝置中，支撐體外層由具有一定的粘附力的光刻膠形成， 因此固定在第一基板后不易發生位移。且內層設置有第二支撐部，可對外層的光刻膠起到一定支撐作用，從而防止支撐體收到外部壓力后發生變形，因此只需要很小的粒徑，就能達到較高尺寸的強度要求，避免大盒厚顯示裝置中，由于支撐部粒徑過大造成的在顯示上呈現明顯亮點，彩點或者黑點的問題。

下面結合實際應用對本實施例的顯示裝置進行詳細介紹。

示例性地如圖7所示，本實施例的顯示裝置包括：

對盒成形的陣列基板A和彩膜基板B。其中，陣列基板A和彩膜基板B之間設置有液晶71。作為示例性介紹，支撐體1設置在陣列基板A的非像素區域上，如設置在像素之間的間隙區域73上，和/或設置在顯示區域外側的黑邊框區域74上。

根據圖7所示的結構可以看出，由于本實施例的支撐體1能夠牢固地固定在陣列基板A上，因此可避免位移后對配向層72造成損傷。此外，由于支撐體1具有很高的支撐強度，即便需要制作較高的尺寸，也不會輕易發生坍塌，特別適用于盒厚較大的顯示設備。

這里需要給予說明的是，圖7所示結構僅用于示例性介紹，本實施例的支撐體還可以設置在彩膜基板上，且根據顯示面板的支撐需求，設置在不同的非像素區域上。

此外，如圖8所示，本發明的另一實施例還提供一種液晶透鏡，包括對盒成形的第一基板A和第二基板B，該第一基板和第二基板之間設置有液晶81。其中，第一基板A上設置有用于保持第一基板A與第二基板B之間間距的支撐體，如圖1所示，該支撐體包括：

由可光聚合材料或可光分解材料形成的第一支撐部11；

位于所述第一支撐部內的第二支撐部12，用于支撐所述第一支撐部11。

在實際使用中，本發明的液晶透鏡通常設置于顯示面板上。第一基板A和第二基板B為透光材料形成的圖層，且分別設置有透明電極層。當透明電極層通電后，可驅動液晶81進行轉動，以形成若干個透鏡。顯示面板所顯示的圖像通過液晶81形成的透鏡后，分別向用戶左眼視區和右眼視區進行折射，形成立體圖像對。

為達到圖像折射效果，第一基板A和第二基板B的之間需要保持較大的盒間距離，為此支撐體必需要具有較高的強度，才能在盒厚相同的高度下，不輕易發生變形。為此，本實施例在支撐體內部設置了第二支撐部，當液晶透鏡受到外部壓力時，第二支撐部能夠避免支撐體發生不可恢復的形變(如坍塌)。另一方面，支撐體的外層為由光刻膠形成的第一支撐，能夠對第一基板和第二基板起到一定緩沖效果，可釋放液晶透鏡所受到的部分應力，為中間的液晶提供更好的保護。此外，支撐體外層的光刻膠具有很強的粘附力，不會輕易在第一基板上發生位移，避免對盒間液晶產生擠壓，使用戶提無法體驗穩定3D呈像效果。

以上所述是本發明的優選實施方式，應當指出，對于本技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本發明所述原理的前提下，還可以作出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應視為本發明的保護范圍。