電光材料柱狀透鏡陣列結構與包括其的顯示裝置的制造方法
【專利摘要】本申請提供了一種電光材料柱狀透鏡陣列結構與包括其的顯示裝置。該電光材料柱狀透鏡陣列結構包括第一基板、第二基板、平凸透鏡組件、密封部與多個電光材料分子，第一基板包括第一電極層；第二基板包括第二電極層，第二電極層與第一電極層間有間隙；平凸透鏡組件設置在間隙中，平凸透鏡組件包括凸透鏡陣列，凸透鏡陣列包括多個凸透鏡，各凸透鏡具有凸表面，至少一個凸表面設置有朝向第二電極層突出的至少一個突起部；密封部設置在間隙中，第二電極層、平凸透鏡組件與密封部形成密閉空間，或者第一電極層、第二電極層與密封部形成密閉空間；各電光材料分子設置在密閉空間中。該電光材料柱狀透鏡陣列結構緩解了第二基板容易彎曲變形的問題。
【專利說明】
電光材料柱狀透鏡陣列結構與包括其的顯示裝置
技術領域
[0001 ]本申請涉及2D/3D可切換顯示領域，具體而言，涉及一種電光材料柱狀透鏡陣列結構與包括其的顯示裝置。
【背景技術】
[0002]如圖1示出的是公知的2D與3D影像切換顯示設備的示意圖。對于公知的2D與30影像切換顯示設備(2D and 3D Image Switchable Display)，一般是將液晶視景分離組件12，(Liquide Crystal View Separator)安裝在液晶顯示器11 ’屏幕的前面。對于觀賞者13’的觀賞位置而言，將該液晶視景分離組件12’安裝在液晶顯示器11’屏幕前的安裝方式，稱為前安裝方式(Front Installat1n Method)。
[0003]另外，通過外部適當電氣電壓V的驅動，該液晶視景分離組件12’可呈現透明的光穿透狀態，以實現2D影像的顯示;或呈現視景分離的狀態，以實現3D影像的顯示。
[0004]—般地，該液晶視景分離組件12’為由電光材料柱狀透鏡陣列組件(LiquidCrystal Lenticular Device)或雙折射率材料視差光棚.組件(Liquid Crystal ParallaxBarrier Device)。
[0005]如圖2所不，現有技術中的一種電光材料柱狀透鏡陣列結構包括第一基板I’、第二基板8’、平凸透鏡組件3’、多個電光材料分子5’、密封部7’與電導通部9’。第一基板I’包括第一電極層，第二基板8’包括第二電極層(圖中未示出)。第一基板I’與第二基板8’之間具有間隙，平凸透鏡組件3’設置在間隙中，平凸透鏡組件3’設置在第一電極層12’的表面上；密封部7’設置在間隙中，且第二基板8’、平凸透鏡組件3’與密封部7’形成密閉空間，各電光材料分子5’設置在密閉空間中。電導通部9’與外部電源V所構成。該結構能夠實現2D/3D顯示可切換。
[0006]但發明人經過長時間試驗發現，上述圖2的結構在生產過程中或者實際使用過程中，第二基板8，的中心向電光材料分子5，方向發生彎曲變形(即向下發生塌陷)，這種變形會改變光路，進而影響電光材料柱狀透鏡陣列結構的3D顯示效果。
[0007]為此，亟需解決上述第二透明基材容易彎曲變形的問題。
【發明內容】
[0008]本申請的主要目的在于提供一種電光材料柱狀透鏡陣列結構與包括其的顯示裝置，以解決現有技術中第二基板容易彎曲變形的問題。
[0009]為了實現上述目的，根據本申請的一個方面，提供了電光材料柱狀透鏡陣列結構，該電光材料柱狀透鏡陣列結構包括:第一基板，包括第一電極層;第二基板，與上述第一電極層相對設置，上述第二基板包括第二電極層，且上述第二電極層與上述第一電極層之間具有間隙;平凸透鏡組件，設置在上述間隙中，且上述平凸透鏡組件設置在上述第一電極層的表面上，上述平凸透鏡組件包括凸透鏡陣列，上述凸透鏡陣列包括多個依次排列的凸透鏡，各上述凸透鏡具有凸表面，至少一個上述凸表面設置有朝向上述第二電極層突出的至少一個突起部;密封部，設置在上述間隙中，且上述第二電極層、上述平凸透鏡組件與上述密封部形成密閉空間，或者上述第一電極層、上述第二電極層與上述密封部形成密閉空間；多個電光材料分子，各上述電光材料分子設置在上述密閉空間中。
[0010]進一步地，至少一個上述凸表面設置有多個上述突起部，多個上述突起部在上述凸透鏡的長度延伸方向上間隔排列。
[0011]進一步地，各上述突起部設置在上述凸表面的頂部，且上述突起部朝向上述第二基板的支撐表面為平面，且上述平面平行于上述第二基板的延伸面。
[0012]進一步地，觀察者從上述第二電極層經上述平凸透鏡組件朝上述第一電極層觀察時能看到的最小長度為臨界長度，上述突起部的支撐表面的最大二維尺寸小于或等于上述臨界長度。
[0013]進一步地，各上述突起部的高度在5?ΙΟμπι之間。
[0014]進一步地，上述第一基板還包括:第一透明基材層，設置在上述第一電極層的遠離上述平凸透鏡組件的表面上;上述第二基板還包括:第二透明基材層，設置在上述第二電極層的遠離上述平凸透鏡組件的表面上。
[0015]進一步地，上述第一電極層包括相互隔離設置的主電極部與次電極部，上述平凸透鏡組件設置在上述主電極部上，上述電光材料柱狀透鏡陣列結構還包括電導通部，上述電導通部設置在上述次電極部的遠離上述第一透明基材層的表面上，上述電導通部用來電連接上述次電極部與上述第二電極層。
[0016]進一步地，上述次電極部與上述主電極部通過電氣阻斷結構隔離。
[0017]進一步地，上述平凸透鏡組件還包括設置在上述第一電極層的遠離上述第一透明基材層的表面上的封膠部，且上述封膠部圍繞上述凸透鏡陣列設置且與上述凸透鏡陣列相連接，上述封膠部的遠離上述第一電極層的表面為封膠面，上述密封部設置在上述封膠面上，且上述密封部、上述平凸透鏡組件和上述第二電極層形成上述密閉空間。
[0018]進一步地，上述電光材料柱狀透鏡陣列結構還包括:第一配向膜，設置在上述凸表面上;第二配向膜，設置在上述第二電極層的朝向上述第一配向膜的表面上，各上述電光材料分子設置在上述第一配向膜與上述第二配向膜之間。
[0019]進一步地，上述凸透鏡陣列還包括至少一個配向緩沖部，各上述配向緩沖部設置在相鄰的兩個上述凸透鏡之間。
[0020]進一步地，上述電光材料柱狀透鏡陣列結構還包括多個遮光部，各上述遮光部設置在上述第一電極層與上述凸透鏡陣列之間，上述遮光部與上述配向緩沖部一一對應。
[0021]進一步地，上述第一電極層的靠近上述平凸透鏡組件的表面為第一表面，各上述配向緩沖部在第一表面上的投影落在各上述遮光部在上述第一表面上的投影中。
[0022]進一步地，上述電光材料分子為液晶分子。
[0023]根據本申請的另一方面，提供了一種顯示裝置，包括影像光與電光材料柱狀透鏡陣列結構，該電光材料柱狀透鏡陣列結構為上述的電光材料柱狀透鏡陣列結構。
[0024]進一步地，上述影像光為線性偏振光，當上述電光材料柱狀透鏡陣列結構不加電場的情況下，上述電光材料分子的長軸方向與上述影像光的偏振方向平行。
[0025]應用本申請的技術方案，上述的電光材料柱狀透鏡陣列結構中，在至少一個上述凸表面設置有朝向上述第二基板突出的至少一個突起部，當第二基板發生彎曲變形且變形到一定程度時，突起部與第二基板接觸，突起部對第二基板有支撐力，該支撐力使得第二基板不能繼續彎曲變形。因此，突起部能夠有效控制第二基板的變形程度，避免其發生較大的彎曲變形，進而使得電光材料柱狀透鏡陣列結構能夠保持較好的3D顯示效果。
【附圖說明】
[0026]構成本申請的一部分的說明書附圖用來提供對本申請的進一步理解，本申請的示意性實施例及其說明用于解釋本申請，并不構成對本申請的不當限定。在附圖中:?0027]圖1示出了現有技術中的2D與3D影像切換顯示設備的結構示意圖；
[0028]圖2示出了現有技術中的一種的電光材料柱狀透鏡陣列結構的示意圖；
[0029]圖3示出了本申請的一種實施例提供的電光材料柱狀透鏡陣列結構的示意圖；
[0030]圖4示出了另一種實施例提供的電光材料柱狀透鏡陣列結構的示意圖；
[0031]圖5示出了另一種實施例提供的電光材料柱狀透鏡陣列結構的示意圖；
[0032]圖6示出了本申請一種實施例提供的電光材料柱狀透鏡陣列結構的局部結構示意圖；
[0033]圖7示出了圖5所示的電光材料柱狀透鏡陣列結構局部的結構的示意圖；
[0034]圖8示出了形成圖5中的平凸透鏡組件的平面模具的結構的示意圖；
[0035]圖9示出了在圖8的平面模具中填充UV樹脂后的結構示意圖；
[0036]圖10示出了在第一基板的表面上設置遮光部與第一對位標靶后的結構示意圖；
[0037]圖11示出了圖10的結構與圖9的結構壓合制程示意圖；
[0038]圖12示出了對圖11中的UV樹脂固化的制程示意圖；
[0039]圖13示出了圖12所示的結構脫模的過程示意圖；
[0040]圖14示出了在第二基板上設置了第二對位標靶與第二配向膜后的結構示意圖；[0041 ]圖15為圖14所示的結構的俯視圖；
[0042]圖16示出了在圖13所示的脫模后的結構的表面上設置第一配向膜后的結構與密封部以及電導通部組裝的示意圖；
[0043]圖17示出了在圖16的結構中滴下電光材料分子后形成的結構的示意圖；
[0044]圖18示出了圖14的結構與圖17的結構組裝制程的示意圖；
[0045]圖19不出了另一種實施例中的電光材料柱狀透鏡陣列結構的不意圖；
[0046]圖20示出了一種實施例中的第一對位標靶與第二對位標靶中的一個對位標靶的俯視不意圖；
[0047 ]圖21示出了圖20的實施例中的第一對位標靶與第二對位標靶中的另一個對位標靶的俯視示意圖；
[0048]圖22示出了另一種實施例中的第一對位標靶與第二對位標靶中的一個對位標靶的俯視不意圖；
[0049]圖23示出了圖22的實施例中的第一對位標靶與第二對位標靶中的另一個對位標靶的俯視示意圖；
[0050]圖24示出了再一種實施例中的第一對位標靶與第二對位標靶中的一個對位標靶的俯視不意圖；以及
[0051 ]圖25示出了圖24的實施例中的第一對位標靶與第二對位標靶中的另一個對位標靶的俯視示意圖。
[0052]其中，上述附圖包括以下附圖標記:
[0053]I ’、第一基板;3 ’、平凸透鏡組件;5 ’、電光材料分子;7 ’、密封部;8 ’、第二基板;9 ’、電導通部；11’、液晶顯示器；12’、液晶視景分離組件；13’、觀賞者；1、第一基板;2、遮光部；
3、平凸透鏡組件;4、第一配向膜;5、電光材料分子;6、第二配向膜;7、密封部;8、第二基板；
9、電導通部；11、第一透明基材層；12、第一電極層;31、凸透鏡陣列；32、封膠部;33、配向緩沖部;81、第二電極層;82、第二透明基材層；121、主電極部；122、次電極部;310、凸透鏡;01、突起部；100、第一對位標靶;200、第二對位標靶;300、平面模具;400、UV樹脂;500、UV光源。
【具體實施方式】
[0054]應該指出，以下詳細說明都是例示性的，旨在對本申請提供進一步的說明。除非另有指明，本文使用的所有技術和科學術語具有與本申請所屬技術領域的普通技術人員通常理解的相同含義。
[0055]需要注意的是，這里所使用的術語僅是為了描述【具體實施方式】，而非意圖限制根據本申請的示例性實施方式。如在這里所使用的，除非上下文另外明確指出，否則單數形式也意圖包括復數形式，此外，還應當理解的是，當在本說明書中使用術語“包含”和/或“包括”時，其指明存在特征、步驟、操作、器件、組件和/或它們的組合。
[0056]正如【背景技術】所介紹的，現有技術中的電光材料柱狀透鏡陣列結構，由于第二基板的中心會向雙折射率材料方向發生彎曲變形，進而影響電光材料柱狀透鏡陣列結構的3D顯示效果。為了解決如上的技術問題，本申請提出了一種電光材料柱狀透鏡陣列結構與包括其的顯示裝置。
[0057 ]本申請的一種典型的實施方式中，提供了一種電光材料柱狀透鏡陣列結構，如圖3所示，該電光材料柱狀透鏡陣列結構包括第一基板1、第二基板8、平凸透鏡組件3、密封部7與多個電光材料分子5。
[0058]其中，第一基板I包括第一電極層12;第二基板8與上述第一電極層12相對設置，上述第二基板8包括第二電極層81，且上述第二電極層81與上述第一電極層12之間具有間隙；平凸透鏡組件3設置在上述間隙中，且上述平凸透鏡組件3設置在上述第一電極層12的表面上，上述平凸透鏡組件3包括凸透鏡陣列31，上述凸透鏡陣列31包括多個依次排列的凸透鏡310，各上述凸透鏡310具有凸表面，至少一個上述凸表面設置有朝向上述第二基板8突出的至少一個突起部01;密封部7設置在上述間隙中，且上述第二電極層81、上述平凸透鏡組件3與上述密封部7形成密閉空間，或者上述第一電極層12、上述第二電極層81與上述密封部7形成密閉空間；各上述電光材料分子5設置在上述密閉空間中。
[0059]上述的電光材料柱狀透鏡陣列結構中，在至少一個上述凸表面設置有朝向上述第二電極層81突出的至少一個突起部01，當第二基板發生彎曲變形且變形到一定程度時，突起部與第二基板接觸，突起部對第二基板有支撐力，該支撐力使得第二基板不能繼續彎曲變形。因此，突起部能夠有效控制第二基板的變形程度，避免其發生較大的彎曲變形，進而使得電光材料柱狀透鏡陣列結構能夠保持較好的3D顯示效果。
[0060]突起部在凸表面上的排列可以為規則排列，也可以為不規則排列。多個凸表面上的突起部的排布規律和排布方式可以相同也可以不同。本領域技術人員應該能夠理解，所有能夠對第二基板組件在發生向下彎曲形變時對其進行有效支撐的突起部的排布方式都在本專利的保護范圍中。
[0061]如圖7所示，本申請中的一種實施例中，平凸透鏡組件中的凸透鏡均相同，各凸透鏡由弧面形成，對應的弧面的曲率半徑為R、透鏡寬度為Pl、透鏡高度為h、底層厚度為t。一般，為了降低該外部電源V的驅動電壓，在光學設計上，需盡量減少透鏡高度h;在制程上，則盡量降低底層厚度t，最佳者，t〈10ym。
[0062]另外，本申請中的凸透鏡也可以是多面狀的凸透鏡面，關于該多面狀的凸透鏡面的面結構與光學的功效，請詳閱申請號為US 8，780，188B2的專利申請文件以及公布號為CN102077601B的中國專利文件。
[0063]為了能夠為第二基板提供更多且更均勻的支撐力，進而更好地控制第二基板發生的彎曲變形，如圖6所示，本申請優選至少一個上述凸表面設置有多個上述突起部01，上述多個突起部01在上述凸透鏡310的長度延伸方向上間隔排列。
[0064]本申請另一種優選的實施例中，如圖6所示，各上述凸表面均設置有多個突起部01，這樣能夠更加有效地控制第二基板的彎曲變形，進而能夠很好地保證電光材料柱狀透鏡陣列結構具有較好的3D顯示效果。
[0065]為了能夠最大程度的提高突起部對第二基板的支撐力，進而更有效地控制第二基板發生的彎曲變形，如圖3至圖5所示，本申請優選各上述突起部01設置在上述凸表面的頂部，且上述突起部01朝向上述第二基板8的支撐表面為平面，且上述平面平行于上述第二基板8的延伸面。
[0066]本申請中的“頂部”是指本領域技術人員所理解的凸表面的最高處區域，在圖3所示的電光材料柱狀透鏡陣列結構的剖面圖中，突起部設置在凸表面對應的弧線的包括最高點處的位置，該最高點處的切線與第一基板的厚度方向垂直。
[0067]上述的各突起部在平行于第一基板或第二基板所在的平面(該平面為第一基板或者第二基板的延伸面)的投影面積不宜過大，這樣能夠避免觀察者從外部觀察到突起部，進而避免影響包括電光材料柱狀透鏡陣列結構的顯示裝置的顯示效果。
[0068]本申請中的一種實施例中，觀察者從上述第二電極層81經上述平凸透鏡組件3朝上述第一電極層12觀察時能看到的最小長度為臨界長度，上述突起部01的支撐表面的最大二維尺寸小于或等于上述臨界長度。這樣能夠避免觀察者看到突起部，進而影響包括電光材料柱狀透鏡陣列結構的顯示裝置的3D顯示效果。
[0069]需要說明的是，本發明對于突起部的高度并未有特別限定，只要能夠在一定程度上控制第二基板向下產生的彎曲形變即可。
[0070]針對目前所設置的第二基板和平凸透鏡組件的常規距離，為了使得突起部能夠對第二基板進行有效地支撐，更好地控制第二基板的彎曲變形程度，本申請的一種實施例中，各上述突起部01的高度在5?ΙΟμπι之間。
[0071]本申請中的另一種實施例中，如圖4所示，上述第一基板I還包括第一透明基材層11，第一透明基材層11設置在上述第一電極層12的遠離上述平凸透鏡組件3的表面上;上述第二基板8還包括第二透明基材層82，第二透明基材層82設置在上述第二電極層81的遠離上述平凸透鏡組件3的表面上。上述第一透明基材層與第二透明基材層能夠分別有效地保護第一電極層與第二電極層，進而對整個電光材料柱狀透鏡陣列結構的其他部分進行有效地保護。
[0072]本申請的“設置”只代表位置關系，并不代表具體的制作過程，即上述的“第二透明基材層82設置在上述第二電極層81的遠離上述平凸透鏡組件3的表面上”并不代表在制作過程中，第二透明基材層設置在第二電極層遠離平凸透鏡組件的表面上，只代表第二透明基材層與第二電極層的位置關系，而在具體的制作過程中，第二電極層是制作在第二透明基材層的表面上的。
[0073]本申請的再一種實施例中，如圖3至圖5所示，上述第一電極層12包括相互隔離設置的主電極部121與次電極部122，上述平凸透鏡組件3設置在上述主電極部121上，上述電光材料柱狀透鏡陣列結構還包括電導通部9，上述電導通部9設置在上述次電極部122的遠離上述第一透明基材層11的表面上，上述電導通部9用來電連接上述次電極部122與上述第二電極層81。
[0074]為了更加有效方便地將上述次電極部122與上述主電極部121隔離開來，本申請優選二者通過電氣阻斷結構隔離。
[0075]需要說明的是，本申請中的第一電極層與第二電極層可以是現有技術中的任何透明電極層，本領域技術人員可以根據實際情況選擇合適的第一電極層與第二電極層的材料。例如二者可以均是ITO電極層。
[0076]第一電極層和第二電極層的材料可以是相同的也可以是不相同的。主電極部與次電極部的材料也可以是相同的，也可以是不同的。本領域技術人員可以根據實際情況將第一電極層的材料與第二電極層的材料設置為相同的或者不同的，將主電極部的材料與次電極部的材料設置為相同的或者不同的。
[0077]另外，形成本申請中的第一電極與主電極部的材料優選都是透明的材料，以避免對顯示質量的影像，而由于次電極部并未處于顯示區域內，因此次電極的材料可以不是透明的材料。
[0078]本申請中的一種實施例中，為了提高生產效率，優選第一電極層的材料與第二電極層的材料是相同的，這也就表明主電極部與次電極部的材料也是相同的。
[0079]本申請的又一種實施例中，如圖3至圖5所示，上述平凸透鏡組件3還包括設置在上述第一電極層12的遠離上述第一透明基材層11的表面上的封膠部32，且上述封膠部32圍繞上述凸透鏡陣列31設置且與上述凸透鏡陣列31相連接，上述封膠部32的遠離上述第一電極層12的表面為封膠面，上述密封部7設置在上述封膠面上。且上述密封部7、上述平凸透鏡組件3和上述第二電極層81形成上述密閉空間通過封膠部32與密封部的配合，將電光材料分子很好地密封在密封空間中，避免電光材料分子的外漏，進而進一步保證了電光材料柱狀透鏡陣列結構具有較好的視景分離效果。
[0080]本申請的一種實施例中，如圖4所示，封膠部的高度為T，且T ^h+t。
[0081]為了對電光材料分子的取向進行配向，使得各電光材料分子的取向相同，如圖5所示，本申請優選上述電光材料柱狀透鏡陣列結構還包括:第一配向膜4與第二配向膜6，其中，第一配向膜4設置在上述凸表面上；第二配向膜6設置在上述第二電極層81的朝向上述第一配向膜4的表面上，各上述電光材料分子5設置在上述第一配向膜4與上述第二配向膜6之間。
[0082]在制作過程中，第一配向膜與第二配向膜可以是通過旋轉(Spin)、浸泡(Dipping)、凸版印刷或噴印(Inkjet Printing)等制程形成的。
[0083]第一配向膜形成的將具體過程是:將第一配向液涂布于各凸表面上，或者涂布于各凸表面以及相鄰凸表面之間的配向緩沖部的表面上，經過熱烘烤制程，形成第一配向膜。
[0084]—般地，該第一配向液是由聚酰亞胺(Polyimide)材料構成的。另外，該第一配向膜還需經過配向的制程，才能讓多個電光材料分子達到同一方向排列。本領域技術人員可以根據實際情況選擇合適的配向制程，現有技術中通常采用的配向制程選自摩擦制程(Rubbing Proess)或者光配向制程(Photo-Alignment Process) ο
[0085]另外，本申請的一種優選的實施例中，該第一配向膜的配向方向平行于該電光材料分子的長軸的方向。
[0086]第二配向膜的形成過程是:將第二配向液涂布于第二電極層的表面上，經過熱烘烤制程形成第二配向膜。
[0087]該第二配向液是由聚酰亞胺(Polyimide)材料構成的。另外，該第二配向膜還需經過配向的制程，才能讓多個電光材料分子達到同一方向排列。本領域技術人員可以根據實際情況選擇合適的配向制程，現有技術中通常采用的配向制程選自摩擦制程(RubbingProess)或者光配向制程(Photo-Alignment Process)。
[0088]另外，本申請的再一種實施例中，該第二配向膜的配向方向平行于影像光的偏振方向，該影像光為線偏振光，該影像光包含2D/3D影像信息，影像光可以從第一基板的一側入射。
[0089]本申請中的再一種實施例中，如圖5所示，上述凸透鏡陣列31還包括至少一個配向緩沖部33，各上述配向緩沖部33設置在相鄰的兩個上述凸透鏡310之間。這樣的配向緩沖可以有效緩解相鄰的凸表面的連接處出現的第一配向膜材料的堆積問題，使得第一配向膜的厚度均勻，進而使得第一配向膜可以對雙折射率材料的分子取向實現有效地配向。
[0090]如圖7所示，配向緩沖部的寬度S，在制備過程中，應該盡量減小S。
[0091]本申請的一種優選實施例中，S〈 I Oym。
[0092]上述的配向緩沖部雖然可以很好地解決第一配向膜材料的堆積問題，但是增加的配向緩沖部可能帶來光線的串擾問題，為了遮蔽多個配向液緩沖部處所發生的光線串擾，本申請的一種實施例中，如圖5所示，上述電光材料柱狀透鏡陣列結構還包括多個遮光部2，各上述遮光部2設置在上述第一電極層12與上述凸透鏡陣列31之間，上述遮光部2與上述配向緩沖部33——對應。
[0093]當然本領域技術人員應該能夠清楚，上述的多個遮光部不是必需的，在對串擾問題要求不嚴格或可以通過其他方式克服串擾問題的結構中，上述多個遮光部也可以省略。
[0094]為了更好地遮擋光線的串擾問題，本申請的另一種實施例中，如圖5所示，上述第一電極層12的遠離上述第一透明基材層11的表面為第一表面，各上述配向緩沖部33在第一表面上的投影落在各上述遮光部2在上述第一表面上的投影中。
[0095]本申請的一種實施例中，如圖7所示遮光部2的寬度為B，且S〈B。
[0096]本申請中的另一種實施例中，電光材料柱狀透鏡陣列結構如圖19所示，該結構中第一基板1、第二基板8與密封部7形成密封空間，不需要通過封膠部與密封部連接并與第一基板以及第二基板形成密封空間。并且，該結構中不包括配向緩沖部與遮光部，發明人經過大量的實驗發現，省去配向緩沖部的設計對最終的產品性能沒有太多影響，并且省去配向緩沖部后，不需要再設置遮光部來遮擋由配向緩沖部帶來的光線串擾問題，進而簡化了結構。提高了生產效率并降低了生產成本。
[0097]本申請的一種實施例中，如圖7所示，遮光部2的周期線寬為Pb，且各凸透鏡的寬度Pl = Pb0
[0098]本申請的又一種實施例中，上述的電光材料分子為液晶分子。液晶分子具有較好的雙折射率特性，因此能夠更好地實現3D顯示。進一步優選為向列型液晶分子。
[0099]本申請中的各凸透鏡是由透明材料形成的，例如可以使玻璃或UV可固化樹脂(VU-Cured Resin，簡稱UV樹脂)。但是并不限于這兩種透明材料，本領域技術人員可以根據實際情況選擇合適的透明材料制備凸透鏡。
[0100]當該凸透鏡是由UV樹脂材料所構成時，該凸透鏡可通過平面紫外線固化制程(Plate-to-Plate UV-Cured Manufacturing Process)，以直接設置于該第一電極層的表面上。
[0101]以圖5所示的結構為例，說明平面紫外線固化制程，如圖8至圖12所示，為平面紫外線固化制程的示意圖。
[0102]首先，圖8示出的是平凸透鏡組件成型用的平面模具300的示意圖。該平面模具300(Plane Mould)具有與該平凸透鏡組件相反的結構，顯然在該平面模具中與平凸透鏡組件的突起部對應的位置處設置有尺寸相匹配的凹槽。
[0103]圖9所示的是在平面模具中填充液態UV樹脂后的結構示意圖。通過精密噴印(Inkjet Printing)的方式，可在該平面模具中填充液態UV樹脂400。
[0104]圖10示出的結構為設置有遮光部2與第一對位標靶100的第一基板I，通過對圖10示出的結構的精密光學對位(Optical Alignment with High Accuracy)，將該結構中的第一電極層12精確地壓合于該填充有UV樹脂的平面模具上。圖11示出的是圖10所示的結構與填充液態UV樹脂的模具的壓合制程的示意圖。另外，為了避免氣泡的混入，上述的壓合制程在真空腔體中進行。
[0105]圖12示出的是對液態UV樹脂固化制程的示意圖。通過具適當波長與光強度的平行UV光源500，對該平面模具內的液態UV樹脂做適當時間的照射，可以使該液態UV樹脂達到固化，形成平凸透鏡組件3。
[0106]圖13示出的是平凸透鏡組件3脫膜過程的示意圖。上述固化后的液態UV樹脂，通過脫膜作業后，最終，使得該平凸透鏡組件3直接成型于該第一基板I的第一電極層12的表面上。
[0107]脫模后形成的結構如圖6所示，該結構包括第一基板1、設置在第一基板上的遮光部(由于角度的選擇，該圖看不到遮光部)與平凸透鏡組件3。該圖16中每個凸表面上的突起部在該凸表面的長度延伸方向上可以間隔排列為多個，其排列數量、間隔大小僅僅是一種示意，本領域技術人員可以根據實際需要靈活選擇設置。
[0108]圖14與圖15示出的是圖5所示的電光材料柱狀透鏡陣列結構的局部的示意圖，該局部結構包括第二基板(包括第二透明基材層82與設置在其上的第二電極層81)、設置在第二基板8的第二電極層81的表面上的第二對位標靶200與設置在第二電極層81的表面上的第二配向膜6。該第二透明基材層82為透明的玻璃所構成，可通過光蝕刻制程，在第二電極層81設置若干個第二對位標靶200。
[0109]另外，將聚酰亞胺材料涂布于該第二電極層81表面上，并通過熱烘烤與配向制程在第二電極層81的表面上形成第二配向膜6。該第二配向膜的配向方向平行于影像光的線性偏振方向。
[0110]圖16至圖19示出的是第一基板、第二基板以及其他部件組裝制程的示意圖。該制程中，主要是將多個雙折射率材料、密封部7與電導通部9，均設置于該第一基板I上后，再將設置有這些部件的第一基板與圖13的結構連接與固定，最終，制備出圖5所示的結構。
[0111]圖16所示的是在圖13所示的脫模后的結構的表面上設置第一配向膜后的結構與密封部7以及電導通部9組裝制程的示意圖。該密封部7的材料是UV樹脂，通過精密對位與精密點膠的工藝，且UV預固化處理后，可將該密封部7設置于該封膠部32上。上述制程，一般稱為封膠制程，以達到對第一基板、第二基板的連接與固定以及密封該多個電光材料分子5的目的。
[0112]另外，該電導通部9的材料，一般是由導電銀漿所構成的，通過精密對位與精密點膠的工藝，可將該電導通部9設置于次電極部122的表面上。上述制程稱為點銀漿制程，用以電氣連接該第二電極層81與該外部電壓V。
[0113]圖17示出的是在圖16的結構中滴下電光材料分子后形成的結構的示意圖。通過精密對位與液晶滴下(0DF，0n Drop Filling)工藝，可將電光材料分子5填充于該凸表面上，以構成可切換的雙折射率材料柱狀透鏡，上述制程為液晶滴下制程。
[0114]上述該封膠、點銀漿與液晶滴下制程均是在第一基板上形成的結構(如圖17所示)，當然，根據實際產線生產效之需求，上述該封膠、或點銀漿制程，其所實施的對象，不限定為該第一基板，亦可為該第二基板。
[0115]圖18示出的是圖14的結構與圖17的結構組裝制程的示意圖。通過精密對位與真空貼合的工藝，可將圖14的結構與圖17的結合。最后，通過UV光源，對該密封部7照射固化后，即制備出圖5所示的電光材料柱狀透鏡陣列結構。
[0116]當V= OFF時，電光材料柱狀透鏡陣列結構的光學特性適用于呈現2D影像的顯示；當V = ON時，折射材料柱狀透鏡陣列結構光學特性適用于呈現3D影像的顯示，進而達到2D與3D影像可切換顯示的目的。
[0117]本申請中的雙折射率材料可以是現有技術中任何具有雙折射率的材料，本領域技術人員可以根據實際情況選擇合適的雙折射率材料。
[0118]本申請中的一種實施例中，各凸透鏡的材料的折射率為nP；電光材料分子為液晶分子，其具有雙折射光學的特征，其尋常光折射率為η。、異常光折射率為&，且具有& = ~和ne>nP的關系ο
[0119]本申請中一種實施例中，如圖5所示，上述電光材料柱狀透鏡陣列結構中還包括第一對位標革ElOO和第二對位標革E200，第一對位標革ElOO設置在第一電極層12的表面上，第二對位標靶200設置在第二電極層81的表面上，第一對位標靶100和第二對位標靶200用于在電光材料柱狀透鏡陣列結構組裝過程，實現第二基板8與設置有其他部件的第一基板I的準確對位。
[0120]本申請中的第一對位標靶與第二對位標靶的形狀可以是任何形狀(即為在第一電極層的第一表面上的投影形狀)，本領域技術人員可以根據實際情況選擇合適的第一對位標靶和第二對位標靶的形狀，例如，第一對位標靶與第二對位標靶可以獨立地選自圖20至圖25所示的圖形中的任何一種。當第一對位標靶與第二對位標靶中的一個對位標靶為圖20所示的結構，則另一個對位標靶為圖21所示的結構；當第一對位標靶與第二對位標靶中的一個對位標靶為圖22所示的結構，則另一個對位標靶為圖23所示的結構；當第一對位標靶與第二對位標靶中的一個對位標靶為圖24所示的結構，則另一個對位標靶為圖25所示的結構。
[0121]另外，上述第一對位標靶與第二對位標靶的大小可在十微米至數百微米之間。本領域技術人員可以根據實際情況將第一對位標靶與第二對位標靶設置為合適的大小。
[0122]本領域技術人員可以根據實際情況將上述第一對位標靶與第二對位標靶設置在合適的位置處，本申請的一種優選實施例中，上述第一對位標靶與第二對位標靶分別位于第一電極層與第二電極層的四個角落處。
[0123]本申請中的另一種優選的實施例中，上述第一對位標靶與第二對位標靶是由金屬材料所構成的，這樣可以提高光學影像對第一對位標靶與第二對位標靶的辨識度，進而能夠進一步提尚對位精度。
[0124]當然，為了實現第二基板與設置有其他部件的第一基板的準確對位，也可以不采用對位標靶來實現，可以借助外部的輔助定位工具來完成。本領域技術人員可以根據實際情況，通過合適的結構或者方法實現第二基板與設置有其他部件的第一基板的準確對位。
[0125]本申請的另一種典型的實施方式中，提供了一種顯示裝置，包括影像光與電光材料柱狀透鏡陣列結構，其中，電光材料柱狀透鏡陣列結構為上述的電光材料柱狀透鏡陣列結構。
[0126]該顯示裝置中的電光材料柱狀透鏡陣列結構的凸表面上設置有突起部，進而能夠有效緩解第二基板向下彎曲變形問題，能夠保證顯示裝置具有較好的顯示效果。
[0127]本申請的一種實施例中，上述影像光為線性偏振光，上述影像光的偏振方向與電光材料分子初始狀態下(即在未向電光材料柱狀透鏡陣列結構施加電場的狀態下)的長軸方向相平行；在電光材料分子被適當的電場驅動至長軸方向垂直于第一基板和第二基板時，影像光的偏振方向與電光材料分子的長軸方向垂直。
[0128]從以上的描述中，可以看出，本申請上述的實施例實現了如下技術效果:
[0129]I)、本申請的電光材料柱狀透鏡陣列結構中，在至少一個凸表面設置有朝向第二基板突出的至少一個突起部，當第二基板發生彎曲變形且變形到一定程度時，突起部與第二基板接觸，突起部對第二基板有支撐力，該支撐力使得第二基板不能繼續彎曲變形。因此，突起部能夠有效控制其的變形程度，避免其發生較大的彎曲變形，進而使得電光材料柱狀透鏡陣列結構能夠保持較好的3D顯示效果。
[0130]2)、本申請中的顯示裝置中的電光材料柱狀透鏡陣列結構的凸表面上設置有突起部，進而能夠有效緩解第二基板向下彎曲變形問題，能夠保證顯示裝置具有較好的顯示效果O
[0131]以上所述僅為本申請的優選實施例而已，并不用于限制本申請，對于本領域的技術人員來說，本申請可以有各種更改和變化。凡在本申請的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本申請的保護范圍之內。
【主權項】
1.一種電光材料柱狀透鏡陣列結構，其特征在于，所述電光材料柱狀透鏡陣列結構包括: 第一基板(I)，包括第一電極層(12); 第二基板(8)，與所述第一電極層(12)相對設置，所述第二基板(8)包括第二電極層(81)，且所述第二電極層(81)與所述第一電極層(12)之間具有間隙； 平凸透鏡組件(3)，設置在所述間隙中，且所述平凸透鏡組件(3)設置在所述第一電極層(12)的表面上，所述平凸透鏡組件(3)包括凸透鏡陣列(31)，所述凸透鏡陣列(31)包括多個依次排列的凸透鏡(310)，各所述凸透鏡(310)具有凸表面，至少一個所述凸表面設置有朝向所述第二電極層(81)突出的至少一個突起部(01); 密封部(7)，設置在所述間隙中，且所述第二電極層(81)、所述平凸透鏡組件(3)與所述密封部(7)形成密閉空間，或者所述第一電極層(12)、所述第二電極層(81)與所述密封部(7)形成密閉空間；以及 多個電光材料分子(5)，各所述電光材料分子(5)設置在所述密閉空間中。2.根據權利要求1所述的電光材料柱狀透鏡陣列結構，其特征在于，至少一個所述凸表面設置有多個所述突起部(01)，多個所述突起部(01)在所述凸透鏡(310)的長度延伸方向上間隔排列。3.根據權利要求1所述的電光材料柱狀透鏡陣列結構，其特征在于，各所述突起部(01)設置在所述凸表面的頂部，且所述突起部(01)朝向所述第二基板(8)的支撐表面為平面，且所述平面平行于所述第二基板(8)的延伸面。4.根據權利要求1所述的電光材料柱狀透鏡陣列結構，其特征在于，觀察者從所述第二電極層(81)經所述平凸透鏡組件(3)朝所述第一電極層(12)觀察時能看到的最小長度為臨界長度，所述突起部(01)的支撐表面的最大二維尺寸小于或等于所述臨界長度。5.根據權利要求1所述的電光材料柱狀透鏡陣列結構，其特征在于，各所述突起部(01)的高度在5?ΙΟμπι之間。6.根據權利要求1所述的電光材料柱狀透鏡陣列結構，其特征在于， 所述第一基板(I)還包括:第一透明基材層(U)，設置在所述第一電極層(12)的遠離所述平凸透鏡組件(3)的表面上；以及 所述第二基板(8)還包括:第二透明基材層(82)，設置在所述第二電極層(81)的遠離所述平凸透鏡組件(3)的表面上。7.根據權利要求6所述的電光材料柱狀透鏡陣列結構，其特征在于，所述第一電極層(12)包括相互隔離設置的主電極部(121)與次電極部(122)，所述平凸透鏡組件(3)設置在所述主電極部(121)上，所述電光材料柱狀透鏡陣列結構還包括電導通部(9)，所述電導通部(9)設置在所述次電極部(122)的遠離所述第一透明基材層(11)的表面上，所述電導通部(9)用來電連接所述次電極部(122)與所述第二電極層(81)。8.根據權利要求7所述的電光材料柱狀透鏡陣列結構，其特征在于，所述次電極部(122)與所述主電極部(121)通過電氣阻斷結構隔離。9.根據權利要求6所述的電光材料柱狀透鏡陣列結構，其特征在于，所述平凸透鏡組件(3)還包括設置在所述第一電極層(12)的遠離所述第一透明基材層(11)的表面上的封膠部(32)，且所述封膠部(32)圍繞所述凸透鏡陣列(31)設置且與所述凸透鏡陣列(31)相連接，所述封膠部(32)的遠離所述第一電極層(12)的表面為封膠面，所述密封部(7)設置在所述封膠面上，且所述密封部(7)、所述平凸透鏡組件(3)和所述第二電極層(81)形成所述密閉空間。10.根據權利要求1所述的電光材料柱狀透鏡陣列結構，其特征在于，所述電光材料柱狀透鏡陣列結構還包括: 第一配向膜(4)，設置在所述凸表面上；以及 第二配向膜(6)，設置在所述第二電極層(81)的朝向所述第一配向膜(4)的表面上，各所述電光材料分子(5)設置在所述第一配向膜(4)與所述第二配向膜(6)之間。11.根據權利要求10所述的電光材料柱狀透鏡陣列結構，其特征在于，所述凸透鏡陣列(31)還包括至少一個配向緩沖部(33)，各所述配向緩沖部(33)設置在相鄰的兩個所述凸透鏡(310)之間。12.根據權利要求11所述的電光材料柱狀透鏡陣列結構，其特征在于，所述電光材料柱狀透鏡陣列結構還包括多個遮光部(2)，各所述遮光部(2)設置在所述第一電極層(12)與所述凸透鏡陣列(31)之間，所述遮光部(2)與所述配向緩沖部(33)—一對應。13.根據權利要求12所述的電光材料柱狀透鏡陣列結構，其特征在于，所述第一電極層(12)的靠近所述平凸透鏡組件(3)的表面為第一表面，各所述配向緩沖部(33)在第一表面上的投影落在各所述遮光部(2)在所述第一表面上的投影中。14.根據權利要求1至13中任一項所述的電光材料柱狀透鏡陣列結構，其特征在于，所述電光材料分子(5)為液晶分子。15.—種顯示裝置，包括影像光與電光材料柱狀透鏡陣列結構，特征在于，所述電光材料柱狀透鏡陣列結構為權利要求1至14中任一項所述的電光材料柱狀透鏡陣列結構。16.根據權利要求15所述的顯示裝置，其特征在于，所述影像光為線性偏振光，當所述電光材料柱狀透鏡陣列結構不加電場的情況下，所述電光材料分子的長軸方向與所述影像光的偏振方向平行。
【文檔編號】G02F1/1343GK106094067SQ201610708253
【公開日】2016年11月9日
【申請日】2016年8月23日
【發明人】林明彥, 張晶, 范延江, 曾凡初, 劉甫潭
【申請人】張家港康得新光電材料有限公司