3d顯示基板及其制作方法、3d顯示裝置的制造方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及顯示技術領域，尤其涉及一種3D顯示基板、3D顯示裝置以及3D顯示基 板的制作方法。
【背景技術】
[0002] 為了滿足視覺體驗，顯示技術已發展至3D顯示。現有的3D顯示技術 可大致分為眼鏡式3D顯示技術（stereoscopic display)和裸眼3D顯示技術 (auto-stereoscopicdisplay)，其中裸眼3D顯示技術的優點在于具有無需使用額外眼鏡 的便利性。目前裸眼3D顯示技術可通過使用視差屏障（parallax barrier)、柱狀透鏡 (lenticular lens)或指向光源（directional backlight)來實現。
[0003] 其中柱狀透鏡技術也被稱為雙凸透鏡或微柱透鏡3D技術，其最大的優勢便是其 亮度不會受到影響。柱狀透鏡3D技術的原理是在液晶顯示屏的前面加上一層柱狀透鏡，使 液晶屏的像平面位于透鏡的焦平面上，這樣在每個柱透鏡下面的圖像的像素被分成幾個子 像素，這樣透鏡就能以不同的方向投影每個子像素。于是雙眼從不同的角度觀看顯示屏，就 看到不同的子像素。
[0004] 請參考圖1所示，圖1是現有的柱狀透鏡3D顯示裝置的結構示意圖。如圖1所示， 所述柱狀透鏡3D顯示裝置是在一液晶顯示面板10的前面加上一層由數個柱狀透鏡構成的 透鏡層20,其中一般一個柱狀透鏡單元覆蓋一個單元圖像，一個單元圖像包含若干子像素 30。若干個單元圖像構成顯示面板要顯示的二維圖像。所述透鏡層20將顯示面板的圖像 以特定的方式（正交投射或者透視投射）投射到空間中，還原3D場景。人眼在特定的觀看 位置或者區域，經歷至少雙眼視差、移動視差等深度線索0)印th Cue)，遂可以感知到3D效 果。
[0005] 但是，目前的柱狀透鏡3D顯示裝置由于是將透鏡層20單獨設置于液晶顯示面板 10上，需要采用貼附工藝將透鏡層與液晶顯示面板結合，貼附精度會影響柱狀透鏡層與液 晶顯不面板的對位精度，進而影響3D效果。
【發明內容】
[0006] 本發明的目的在于提供一種3D顯示基板、3D顯示裝置以及3D顯示基板的制造方 法，可以省略掉普通透鏡層的貼附工藝，避免透鏡層的貼附工藝帶來的對位較差的問題，提 尚對位精度，有利于生廣效率提尚，降低成本。
[0007] 本發明所提供的技術方案如下：
[0008] 一種3D顯不基板，包括：
[0009] 襯底基板；
[0010] 形成于襯底基板上的彩色濾光層；
[0011] 以及形成在所述襯底基板上，并位于所述彩色濾光層的出光側的光學結構層，所 述光學結構層包括光折射率不同的第一透光層和第二透光層，其中所述第一透光層與所述 第二透光層的交界面呈凹凸結構，以使所述第一透光層和所述第二透光層中的一個形成用 于實現3D顯示的透鏡陣列結構。
[0012] 進一步的，所述光學結構層與所述彩色濾光層位于所述襯底基板的同一側，且所 述光學結構層形成于所述襯底基板與所述彩色濾光層之間。
[0013] 進一步的，所述第一透光層位于靠近所述彩色濾光層的一側，所述第二透光層位 于所述第一透光層的遠離所述彩色濾光層的一側；
[0014] 其中所述第一透光層的光折射率大于所述第二透光層的光折射率，且所述第一透 光層形成向所述襯底基板所在方向凸出的透鏡陣列結構；
[0015]或者，
[0016] 其中所述第一透光層的光折射率小于所述第二透光層的光折射率，且所述第二透 光層形成向所述彩色濾光層所在方向凸出的透鏡陣列結構。
[0017] 進一步的，所述透鏡陣列結構包括在所述襯底基板上沿第一預定方向排列的多個 柱狀透鏡單元，每一柱狀透鏡單元包括一基底部分以及與一所述基底部分連接的凸透鏡部 分。
[0018] 進一步的，當所述第一透光層形成向所述襯底基板所在方向凸出的透鏡陣列結構 時，每個所述凸透鏡部分的焦點位于所述彩色濾光層的光出射面所在的平面上。
[0019] 進一步的，所述彩色濾光層包括在所述第一預定方向上形成的多列彩色濾光單 元；其中在所述第一預定方向上，每一所述柱狀透鏡單元至少與相鄰的兩列彩色濾光單元 所對應。
[0020] 進一步的，當所述第一透光層形成向所述襯底基板所在方向凸出的透鏡陣列結構 時，所述透鏡陣列結構中每一柱狀透鏡單元的凸透鏡部分的曲率半徑r滿足以下關系：
[0022] 其中，t表示在所述第一預定方向上每一彩色濾光單元的寬度；
[0023]L表示該3D顯示基板的觀看者的左右眼與所述凸透鏡部分之間在與所述第一預 定方向垂直的第二預定方向上的預設距離；
[0024] e為相鄰視差點的間距；
[0025] nl表不所述第一透光層的光折射率；
[0026] n2表示所述第二透光層的光折射率。
[0027] 進一步的，當所述第一透光層形成向所述襯底基板所在方向凸出的透鏡陣列結 構，且該3D顯示基板具有m幅視差圖像時，所述透鏡陣列結構中每一柱狀透鏡結構在所述 第一預定方向上的寬度P滿足以下關系：
[0029] 其中，t表示在所述第一預定方向上每一彩色濾光單元的寬度；
[0030] L表示該3D顯示基板的觀看者的左右眼與所述凸透鏡部分之間在與所述第一預 定方向垂直的第二預定方向上的預設距離；
[0031] e為相鄰視差點的間距；
[0032] nl表不所述第一透光層的光折射率；
[0033] n2表示所述第二透光層的光折射率；
[0034] w表示該襯底基板在所述第一預定方向上的寬度。
[0035] 進一步的，當所述第一透光層形成向所述襯底基板所在方向凸出的透鏡陣列結構 時，所述透鏡陣列結構中每一柱狀透鏡結構在與所述第一預定方向垂直的第二預定方向上 的厚度d滿足以下關系：
[0036]
其中，nl表不所述第一透光層的光折射率；
[0037] n2表示所述第二透光層的光折射率；
[0038] 1表示所述透鏡陣列結構中每一柱狀透鏡單元的凸透鏡部分的曲率半徑；
[0039] s表示所述透鏡陣列結構中每一柱狀透鏡單元的基底部分在所述第二預定方向上 與所述彩色濾光層的光出射面之間的距離。
[0040] 一種3D顯示裝置，包括如上所述的3D顯示基板。
[0041] -種3D顯示基板的制作方法，包括：
[0042] 提供一襯底基板，在所述襯底基板上形成彩色濾光層；
[0043] 在襯底基板上形成第二透光層；
[0044] 在所述第二透光層上形成第一透光層，其中所述第一透光層和所述第二透光層均 位于所述彩色濾光層的出光側，且所述第一透光層與所述第二透光層的光折射率不同，且 所述第一透光層與所述第二透光層的交界面呈凹凸結構，以使所述第一透光層和所述第二 透光層中的一個形成用于實現3D顯示的透鏡陣列結構。
[0045] 進一步的，所述方法具體包括：
[0046] 在所述襯底基板上形成所述第二透光層；
[0047] 在所述第二透光層上形成第一透光層；
[0048] 在所述第一透光層上形成彩色濾光層。
[0049] 進一步的，所述方法具體包括：
[0050] 在所述襯底基板上形成平坦的基底膜層；
[0051] 在所述基底膜層的表面通過構圖工藝形成凹凸結構，以形成所述第二透光層；
[0052] 在所述第二透光層的凹凸結構上形成所述第一透光層。
[0053] 進一步的，所述方法中，采用灰階曝光工藝在所述基底膜層的表面形成凹凸結構。
[0054] 進一步的，采用灰階曝光工藝在所述基底膜層的表面形成凹凸結構，具體包括：
[0055] 當所述第一透光層的光折射率大于所述第二透光層的光折射率時，采用灰階掩模 板對形成有所述基底膜層的襯底基板進行曝光刻蝕，其中所述灰階掩模板上在第一預定方 向上形成有多個部分透光區域，其中當曝光刻蝕過程中采用正性光刻膠時，每一所述部分 透光區域的透光率在所述第一預定方向上自中心向邊緣逐漸增大，當曝光刻蝕過程中采用 負性光刻膠時，每一所述部分透光區域的透光率在所述第一預定方向上自中心向邊緣逐漸 減小；
[0056] 當所述第一透光層的光折射率小于所述第二透光層的光折射率時，采用灰階掩模 板對形成有所述基底膜層的襯底基板進行曝光刻蝕，其中當曝光刻蝕過程中采用正性光刻 膠時，所述灰階掩模板上在第一預定方向上形成有多個部分透光區域，其中每一所述部分 透光區域的透光率在所述第一預定方向上自中心向邊緣逐漸減小，當曝光刻蝕過程中采用 負性光刻膠時，每一所述部分透光區域的透光率在所述第一預定方向上自中心向邊緣逐漸 增大。
[0057] 本