一种光栅及其制备方法
【专利摘要】一种光栅及其制备方法，提供了一种裸眼3D显示设备的光栅及制备方法，其结构包括基板、覆盖在基板上的微柱透镜光栅阵列透明薄膜的微柱透镜光栅阵列和微柱透镜光栅阵列上的填充层，其中，所述填充层的内侧填平微柱透镜光栅阵列的凸凹面，外侧保持平整；制备方法包括两次纳米压制过程，前一次在基板上压制出微柱透镜光栅阵列的微柱透镜光栅阵列，后一次在微柱透镜光栅阵列上填平光栅阵列的凸凹面，并压制出平整的外表。本发明的工艺生产效率高，制备出的无棱柱光栅精度高，使用寿命长。
【专利说明】一种光栅及其制备方法
【技术领域】
[0001]本发明属于显示【技术领域】，涉及裸眼3D显示技术，具体为一种无棱柱透镜光栅及其制备方法。
【背景技术】
[0002]随着3D显示技术的普及应用，与眼镜式3D技术相比更为方便传播的裸眼3D显示技术的研究也越来越深入。在裸眼3D显示技术中，柱透镜式裸眼3D显示技术是裸眼3D显示技术的一个重要的研究方向，柱透镜光栅是由众多完全相同的微柱透镜平行排列而成微柱透镜阵列，其原理是2D显示屏位于柱透镜光栅的焦平面上，在柱透镜单元的排列方向上，每个柱透镜单元将其焦平面上不同位置的各幅视差图像光折射到不同方向，使位于合适观看位置的观看者左右眼看到不同的图像，产生视差，从而使观看者在大脑产生立体图像。这类裸眼3D显示技术立体效果好，亮度不受到影响，得到了广泛的应用。作为这类裸眼3D显示技术的关键部件，柱透镜光栅直接决定了柱透镜式裸眼3D显示技术的成败。在裸眼3D显示设备的构造中，柱透镜光栅被安装在整个设备的最前端，且微透镜阵列朝外，这样微柱透镜阵列很容易被损坏和划伤，如果加保护玻璃，就会出现两个问题，第一降低了裸眼3D显示设备的亮度，影响3D显示效果；第二增加整个显示设备的重量。在柱镜式裸眼3D显示技术中，柱透镜光栅与液晶屏的对位精度要求高，由于传统的柱透镜光栅表面有棱，目前很难使用吸盘式自动化设备进行光栅对位，目前的对位方法还是人工进行，对位精度有限且效率非常低。
【发明内容】
[0003]本发明的目的在于提供一种无棱柱光栅及其制备方法。
[0004]为实现上述目的，本发明提出的技术方案为:
一种光栅，包括基板和均布于基板上的微柱透镜光栅阵列，在本发明中，还包括覆盖微柱透镜光栅阵列上的填充层，所述填充层的内面填平微柱透镜光栅阵列的凸凹面，外表面保持平整。所述基板与微柱透镜光栅阵列的折光率一致，填充层的折光率小于上述两层。
[0005]进一步的，所述微柱透镜光栅阵列与填充层为两种不同的紫外线固化液态胶。
[0006]基于上述光栅，其制备方法在于:
(1)采用纳米压印技术在基板上压制一层透明薄膜，然后蚀刻为微柱透镜光栅阵列，并固化处理；
(2)采用纳米压印技术在上述微柱透镜光栅阵列上压制一层透明薄膜，使其填平微柱透镜光栅阵列留下的凸凹面的空隙，并保持外表面的平整，压紧后固化处理，形成填充层，即得光栅。
[0007]在上述步骤中，固化处理为采用冷紫外光设备进行照射处理，用于提高光栅的精度。
[0008]在本发明中，所述微柱透镜光栅阵列的折光率大于填充层的折光率，即形成了微柱透镜阵列光栅结构；光栅的最外层为透明薄膜的填充层，可以保护微柱透明阵列结构不被损坏；同时制备工艺能够促使裸眼3D显示设备生产光栅的自动化进行，有效的提高对位精度和生产效率；本发明采用了纳米压印技术，有效的提高了无棱柱透镜光栅的精度。与现有技术相比，本发明的工艺生产效率高，制备出的无棱柱光栅精度高，使用寿命长。
【专利附图】
【附图说明】
[0009]图1为本发明的光栅的结构示意图。
[0010]图2为本发明的光栅的制备流程示意图。
[0011]图中:基板1、微柱透镜光栅阵列2、填充层3。
【具体实施方式】
[0012]以下结合说明书附图和具体优选的实施例对本发明作进一步描述，但并不因此而限制本发明的保护范围。
[0013]参见图1所示的一种光栅，包括基板1、微柱透镜光栅阵列2和填充层3三层结构，其中微柱透镜光栅阵列2覆盖在基板I上面，为凹凸的微柱透镜光栅阵列透明薄膜，填充层3覆盖在微柱透镜光栅阵列2上面，填平微柱透镜光栅阵列2凸凹面的空隙，外侧保持平整。
[0014]参见图2所示的制备方法，其具体流程为:
(I)在基板上涂覆一层透明的紫外线固化胶，使用模具采用纳米压印技术压制蚀刻为微柱透镜光栅阵列的结构，并进行固化处理，脱去模具，基板上面即形成一层微柱透镜光栅阵列透明薄膜，为微柱透镜光栅阵列。
[0015]在此步骤中，该模具为高精度的微柱透镜光栅阵列模具，紫外线固化胶固化后的折光率与基板材料的折光率基本一致。
[0016](2)在微柱透镜光栅阵列上面涂覆一层另一种透明的紫外线固化胶，使用光滑的平板采用纳米压印技术将紫外线固化胶完全填充平板与微柱透镜光栅阵列之间的缝隙，并进行固化处理，脱去平板后，即在微柱透镜光栅阵列表面形成一层透明薄膜，为填充层。填充层完全填平了微柱透镜光栅阵列的微柱透镜阵列，及完成了无棱柱光栅的制备。
[0017]在此步骤中采用的紫外线固化胶固化后的折光率比基板和微柱透镜光栅阵列的折光率小，保证光栅的效果；采用的平板的表面光滑，保证制得的无棱柱光栅外表面平整。
【权利要求】
1.一种光栅，包括基板和均布于基板上的微柱透镜光栅阵列，其特征在于，还包括覆盖微柱透镜光栅阵列上的填充层，所述填充层的内面填平微柱透镜光栅阵列的凸凹面，外表面保持平整。
2.根据权利要求1所述的一种光栅，其特征在于，所述基板与微柱透镜光栅阵列的折光率一致，填充层的折光率小于上述两层。
3.根据权利要求2所述的一种光栅，其特征在于，所述微柱透镜光栅阵列与填充层为两种不同的紫外线固化液态胶。
4.权利要求1所述的一种光栅的制备方法，其特征在于，包括以下步骤: (1)采用纳米压印技术在基板上压制一层透明薄膜，然后蚀刻为微柱透镜光栅阵列，并固化处理； (2)采用纳米压印技术在上述微柱透镜光栅阵列上压制一层透明薄膜，使其填平微柱透镜光栅阵列留下的凸凹面的空隙，并保持外表面的平整，压紧后固化处理，形成填充层，即得光栅。
5.根据权利要求4所述的一种光栅的制备方法，其特征在于，所述固化处理为采用冷紫外光设备进行照射处理。
【文档编号】G03F7/00GK104133261SQ201410396834
【公开日】2014年11月5日 申请日期:2014年8月13日 优先权日:2014年8月13日
【发明者】李金钟, 熊国祥, 张隽勇, 杜松 申请人:郑州恒昊玻璃技术有限公司