3d光柵對位貼合裝置及方法
【技術領域】
[0001]本發明屬于3D顯示技術領域。
【背景技術】
[0002]裸眼3D的發展，擺脫了傳統分時、分色、分光等需要借助輔助設備才能觀看到3D效果的束縛，提高了觀看的自由度、舒適度及拓寬了運用領域而受到廣泛關注。
[0003]裸眼3D顯示可以分為柱透鏡光柵和狹縫光柵兩種主流技術。柱透鏡光柵技術原理:現有技術一般是由周期性排列的柱狀凸透鏡陣列和2D顯示器精密耦合而成。如圖1所示，其結構由柱透鏡光柵膜6、焦距玻璃基板5、第一玻璃基板1、第二玻璃基板2、背光7以及夾在第一基板I和第二基板2之間的液晶層3組成，同時在第一玻璃基板I和第二玻璃基板2上貼有偏光片4，周期性排列的柱透鏡光柵膜采用外貼的方式貼在焦距玻璃基板5上。其中柱透鏡光柵利用光折射原理進行分光，使觀看者的左右眼觀看到不同的視差圖像，從而產生立體效果。
[0004]狹縫光柵技術可以分為固定式狹縫光柵和液晶狹縫光柵。如圖2所示為前置式狹縫光柵，其結構為在第一玻璃基板I上的偏光板4上外貼由透光、不透光的細條周期性排列的狹縫光柵8。其中，前置式狹縫光柵利用光遮擋原理進行分光，使奇偶列子像素分別顯示左、右視差圖像。如圖3所示為液晶狹縫光柵，其結構是在液晶顯示面板上再增加一 TN盒，該液晶光閥蝕刻有狹縫設計的ITO圖案，用于驅動液晶成視差屏障達到屏障光柵的效果。圖示的黑色光柵即為ITO電極條。
[0005]—般地，固定式狹縫光柵和柱透鏡光柵作為裸眼3D實現的主要光學器件，技術發展比較成熟。無論是狹縫光柵還是柱透鏡光柵在貼合過程中精度要求高，特別是光柵膜與透明基板貼合過程中，貼合的質量直接影響到3D顯示產品的3D顯示性能和效果。
[0006]目前，由于設備的限制，現有的光柵貼合僅依靠傳統的一些簡易設備如冷裱機、熱裱機及覆膜機等，這種設備只能完成簡單的貼合動作，存在較多的問題:(I)對位精度低，完全依靠人眼來判斷貼合位置，以及通過手動來調節位置，使得貼合精度無法得到保證；(2)貼合不良得不到完全控制，如貼合氣泡、內污等不良得不到有效控制，對于大尺寸的光柵膜來說，容易造成材料的浪費、成本高及返工難度大；(3)整個過程完全依賴人工，對人工的技能熟練程度依賴性強，人力投入大且成本增加。
【發明內容】
[0007]本發明目的是為了解決現有光柵貼合技術對位精度低、效率低、人工成本高、材料成本高的問題，提供了一種3D光柵對位貼合裝置及方法。
[0008]本發明所述3D光柵對位貼合裝置，包括亞克力真空吸附平臺、承托光柵網版、貼合機構和采集處理單元；
[0009]待對位貼合件包括2D液晶屏和透鏡光柵兩部分，2D液晶屏由LCM模組和焦距玻璃基板貼合在一起構成，2D液晶屏的LCM模組側吸附在亞克力真空吸附平臺上，2D液晶屏的焦距玻璃基板側涂布光學膠;2D液晶屏的焦距玻璃基板側面向下方；
[0010]亞克力真空吸附平臺的正下方設置有承托光柵網版，承托光柵網版中間的網上承托透鏡光柵；
[0011]亞克力真空吸附平臺發出的光束透過待對位貼合件輸出2D液晶屏和透鏡光柵的對位圖像，該對位圖像被采集處理單元接收并顯示，根據要達到的既定對位關系調整承托光柵網版位置，進而調整2D液晶屏和透鏡光柵的對位關系；
[0012]在2D液晶屏和透鏡光柵的對位關系確定的情況下，利用貼合機構從承托光柵網版下方隔著網將2D液晶屏和透鏡光柵貼合在一起，貼合軌跡從中點向左右兩側貼合。
[0013]3D光柵對位貼合方法包括以下步驟:
[0014]步驟一、將2D液晶屏置于亞克力真空吸附平臺上方的光學板組件上表面，抽真空，在焦距玻璃基板表面涂布光學膠，再將亞克力真空吸附平臺翻轉180°，使焦距玻璃基板涂布光學膠面朝下；
[0015]步驟二、發光二極管的光線進入光學腔，在光學腔中向上傳播的光線被位于頂部的反射板、微型光學反射粒子反射向下，光線從透明亞克力材質的反射板傳遞至擴散板，被均勻化、霧化之后的光線從擴散板均勻地投射到一號棱鏡板和二號棱鏡板中，作為光源向下發射，
[0016]步驟三、步驟二所述光源發出的光束透過待對位貼合件輸出2D液晶屏和透鏡光柵的對位圖像，該對位圖像被CCD鏡頭采集，發送至電腦終端主機，并在顯示器上顯示，根據要達到的既定的對位關系調整四個調節桿，來調整承托光柵網版的XY坐標位置，進而改變2D液晶屏和透鏡光柵的對位關系，直至2D液晶屏和透鏡光柵的對位關系達到既定對位關系；
[0017]步驟四、滾輪先沿X軸方向傳動至3D光柵承載區正下方的中間位置，再向上沿Y軸方向傳動，滾輪通過氣動壓閥來控制貼合間隙且滾輪與3D光柵承載區接觸點為網框中間位置點，以保證透鏡光柵中間位置最先接觸到涂有光學膠的焦距玻璃基板上;貼合軌跡為從中間往兩邊貼合；
[0018]步驟五、貼合后產品翻轉180°后再固化，完成3D光柵對位貼合。
[0019]本發明的優點:通過透光性良好的亞克力材質背光板提供LCM模組所需的背光及采用低目數的網版來承載3D光柵膜并通過CCD鏡頭對圖像進行拾取傳輸至終端，再通過終端合成軟件來微調網版偏移位置，最后通過滾輪貼合來完成，該裝置不受LCM模組尺寸大小的限制，易于實現，更加符合生產要求，自動化程度較高，貼合的精度高、效率高及產品的良率高，直接節省材料、人工成本。
【附圖說明】
[0020]圖1是現有柱透鏡光柵的結構示意圖；
[0021 ]圖2是現有前置式狹縫光柵的結構示意圖；
[0022]圖3是現有液晶狹縫光柵的結構示意圖；
[0023]圖4是本發明所述3D光柵對位貼合裝置的結構示意圖；
[0024]圖5是圖4的A-A剖視圖；
[0025]圖6是圖4的B-B剖視圖；
[0026I圖7是網版結構示意圖；
[0027]圖8是圖4中C處放大圖；
[0028]圖9是滾輪貼合動作原理圖。
【具體實施方式】
[0029]【具體實施方式】一:下面結合圖4至圖9說明本實施方式，本實施方式所述3D光柵對位貼合裝置，包括亞克力真空吸附平臺1、承托光柵網版2、貼合機構3和采集處理單元4;
[0030]待對位貼合件5包括2D液晶屏和透鏡光柵111兩部分，2D液晶屏由LCM模組109和焦距玻璃基板110貼合在一起構成，2D液晶屏的LCM模組109側吸附在亞克力真空吸附平臺I上，2D液晶屏的焦距玻璃基板110側涂布光學膠;2D液晶屏的焦距玻璃基板110側面向下方；
[0031]亞克力真空吸附平臺I的正下方設置有承托光柵網版2，承托光柵網版2中間的網上承托透鏡光柵111;
[0032]亞克力真空吸附平臺I發出的光束透過待對位貼合件5輸出2D液晶屏和透鏡光柵111的對位圖像，該對位圖像被采集處理單元4接收并顯示，根據要達到的既定對位關系調整承托光柵網版2位置，進而調整2D液晶屏和透鏡光柵111的對位關系；
[0033]在2D液晶屏和透鏡光柵111的對位關系確定的情況下，利用貼合機構3從承托光柵網版2下方隔著網將2D液晶屏和透鏡光柵111貼合在一起，貼合軌跡從中點向左右兩側貼入口 ο
[0034]LCM模組(LCD Module)即IXD顯示模組、液晶模塊，是指將液晶顯示器件，連接件，控制與驅動等外圍電路，PCB電路板，背光源，結構件等裝配在一起的組件。
[0035]亞克力真空吸附平臺I包括反射板101、兩個條形凸透鏡103、兩個發光二極管104、兩個光源反射罩105和光學板組件板;光學板組件從內向外依次設置擴散板106、一號棱鏡板107和二號棱鏡板108，光學板組件上均勻設置多個真空吸附孔201;
[0036]反射板101和光學板組件上下平行設置，與左右對稱設置的兩個光源反射罩105共同構成封閉光學腔，腔體內容納多個微型光學反射粒子102;
[0037]光源反射罩105的開口處設置凸透鏡103，光源反射罩105和凸透鏡103之間設置發光二極管104。
[0038]凸透鏡103的橫截面為半圓形，該半圓在朝向光學腔的一面為圓弧，朝向發光二極管104的一面為平面，凸透鏡103通過粘著劑固定在反射板101下部面和擴散板106上部面之間。
[0039]承托光柵網版2包括調節桿112、網邊框113、非承載區301和3D光柵承載區302，網邊框113的框間區域分為外邊緣的非承載區301和中間區域的3D光柵承載區302，3D光柵承載區302用于承托透鏡光柵111; 3D光柵承載區302采用白色尼龍絲網編織構成；
[0040]網邊框113的X軸兩對邊設置兩個調節桿112，Y軸兩對邊設置兩個調節桿，用于調整承托光柵網版2的XY坐標位置。
[0041]承托光柵網版2通過前后、左右調節桿112來調節;3D光柵承載區302采用低目數的尼龍絲網且承載透鏡光柵111的為白色區域，非承載區201不透光。一般地，所述的透光性良好的白色區域比3D膜尺寸大。
[0042]貼合機構3包括X軸傳動裝置114、Υ軸驅動裝置115和滾輪116