裸眼3D光栅及制备方法与流程

本发明涉及显示器件领域，特别是涉及一种裸眼3d光栅及制备方法。

背景技术：

中国专利文献cn104166240a记载了一种裸眼3d显示装置，其中记载有采用光栅式(barriertype)裸眼3d显示装置的结构。裸眼3d显示装置主要是利用双眼视差的原理使人产生3d感觉，即通过对入射光的光路进行调节，使人的左眼能够接收到左眼影像，人的右眼能够接收到右眼影像，且左眼影像和右眼影像不会互相串扰。

现有的裸眼3d光栅挡板为遮罩式结构，制备过程中，采用各个功能光栅层分次制备的方案，各个光栅层之间的对位精度要求高，制备难度非常大。为了提高对位精度，需要采用低膨胀率的玻璃基板、低膨胀率的mask（光罩）基板、高精度mask，便于两次制备3d光栅图形间的套合、生产线对温度精准控制，要求玻璃基板的温度变化要在0.5度以下。

例如cn104345935a中所述的触控传感器和包含此触控传感器的触控面板及其制作方法中，记载了一种溅镀方式形成的视差光栅层，利用溅镀（sputter）或蒸镀的方式所形成的条状图案来做为其中的视差光栅，但该制备工艺的具体步骤未公开。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题是提供一种裸眼3d光栅及制备方法，能够降低裸眼3d光栅制备过程中的技术难度，能够采用普通玻璃基板、普通的光罩基板和普通精度的光罩。

为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：一种裸眼3d光栅，包括基层，在基层的一面设有低反射层，低反射层上方设有高反射层，至少高反射层为光栅结构。

优选的方案中，低反射层和高反射层为光栅结构。

另一可选的方案中，一种裸眼3d光栅，在基层的一面设有高反射层，高反射层上方设有低反射层，高反射层和低反射层为光栅结构。

优选的方案中，所述的基层为玻璃基板或透明塑料基板。

优选的方案中，所述的低反射层为氧化钼层；所述的高反射层为铝层或银层。

优选的方案中，由基层、低反射层和高反射层组成的光栅器件位于背光组件与阵列玻璃组件之间。

一种制备上述的裸眼3d光栅的制备方法，包括以下步骤：

一、在真空状态下，在磁控溅射设备中，以mo靶作为靶材，通入氧气，在基层的一面以磁控反应溅射工艺制备低反射层；

二、更换为al靶或ag靶作为靶材，通入氩气，在低反射层的表面以磁控反应溅射工艺制备高反射层；

三、刻蚀光栅；

通过以上步骤实现裸眼3d光栅的制备。

另一可选的方案中，一种制备上述的裸眼3d光栅的制备方法，包括以下步骤：一、在磁控溅射设备中，以al靶或ag靶作为靶材，通入氩气，在基层的一面以磁控反应溅射工艺制备高反射层；

二、更换为mo靶作为靶材，通入氧气，在高反射层的表面以磁控反应溅射工艺制备低反射层；

三、刻蚀光栅；

通过以上步骤实现裸眼3d光栅的制备。

优选的方案中，低反射层溅镀的温度条件为100~150℃；高反射层溅镀的温度条件为70~100℃。

优选的方案中，所述的刻蚀方法采用黄光刻蚀，包括以下步骤：

s1、上光阻；

s2、用光罩曝光，光照条件为平行紫外线光线；光积量：50~150mj；

s3、显影，显影后检测；

s4、以刻蚀液刻蚀；

s5、脱膜；

通过以上步骤实现光栅刻蚀。

本发明提供的一种裸眼3d光栅及制备方法，通过采用磁控反应溅射镀膜、配合黄光刻蚀的加工方案，能够一次生产两种反射属性相反的膜层，其中低反射层的反射率小于20%以下，高反射层的反射率大于70%以上，一次完成裸眼3d光栅制备。本发明能够采用更为廉价的普通玻璃基板，普通玻璃基板的光罩和普通精度的光罩，无需考虑两次曝光的图形的光罩套合问题，并将制备工序减少一道，有效降低了裸眼3d光栅的制备难度。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明：

图1为本发明中裸眼3d光栅的原理图。

图2为本发明中另一种裸眼3d光栅的原理图。

图3为本发明中裸眼3d光栅的局部放大图。

图4为本发明中另一种结构的裸眼3d光栅的局部放大图。

图5为本发明的工艺流程图。

图中：光栅器件1，基层101，低反射层102，高反射层103，显示器件2，背光组件3，第一偏光片4，第二偏光片5，阵列玻璃组件6，第一光学胶7，第二偏光片8，彩膜玻璃9，盖板10，定位块11，第二光学胶12。

具体实施方式

实施例1：

如图4中，一种裸眼3d光栅，包括基层101，在基层101的一面设有低反射层102，低反射层102上方设有高反射层103，至少高反射层103为光栅结构。本发明中所述的光栅结构是指由高反射层103和低反射层102组成的线条，具有相同线宽和相同线距。

优选的方案中，低反射层102和高反射层103为光栅结构。该结构为反贴的光栅器件1。高反射层103靠近背光组件。在本例中，采用如实施例7的刻蚀液刻蚀光栅时，通过控制刻蚀参数，使仅高反射层103被制备成光栅结构，而低反射层102保持不变。该结构下能够提高显示质量。刻蚀参数包括调整降低酸液的浓度配比和缩短刻蚀时间。

实施例2：

另一可选的方案如图3中，一种裸眼3d光栅，在基层101的一面设有高反射层103，高反射层103上方设有低反射层102，高反射层103和低反射层102为光栅结构。该结构为正贴的光栅器件1。基层101靠近背光组件。

实施例3：

在实施例1、2的基础上，优选的方案中，所述的基层101为玻璃基板或透明塑料基板。

优选的方案中，所述的低反射层102为氧化钼层,氧化钼层包括一氧化钼层、二氧化钼层、三氧化钼层等；所述的高反射层103为铝层或银层。

优选的方案如图2中，由基层101、低反射层102和高反射层103组成的光栅器件1位于背光组件3与阵列玻璃组件6之间。

例如图2中，采用本发明反射式的光栅器件1的整个裸眼3d显示组件的结构依次为：

背光组件3，背光组件3之上是第一偏光片4，第一偏光片4贴附在光栅器件1底部，第一偏光片4之上是光栅器件1，光栅器件1之上是第一光学胶7，第一光学胶7之上是第二偏光片5，第二偏光片5之上是阵列玻璃组件6，例如液晶阵列玻璃组件，阵列玻璃组件6之上是彩膜玻璃9，彩膜玻璃9用于改变透过光线的颜色，彩膜玻璃9之上是第二偏光片8，第二偏光片8之上是第二光学胶12，第二光学胶12之上是盖板10，或者盖板及触控模组。确保光栅器件1与阵列玻璃组件6的对齐，误差精度小于5μm。为确保对齐，在光栅器件1与阵列玻璃组件6靠近边缘的位置设有用于定位的定位块11。

实施例4：

如图5中所示，一种制备上述实施例1~3的裸眼3d光栅的制备方法，包括以下步骤：

一、在真空状态下，在磁控溅射设备中，以mo靶作为靶材，通入氧气，气压为1~10mtorr，在基层101的一面以磁控反应溅射工艺制备低反射层102；磁控溅射方式为直流(dc)磁控溅射，电流密度：4~60ma/cm，功率密度：1~40w/cm，沉积速率100nm/min~1000nm/min。

二、更换为al靶或ag靶作为靶材，通入氩气，气压为1~10mtorr，在低反射层102的表面以磁控反应溅射工艺制备高反射层103；控制参数与步骤一中相同；

三、刻蚀光栅；

通过以上步骤实现裸眼3d光栅的制备。

实施例5：

另一可选的方案如图5中，一种制备上述实施例1~3的裸眼3d光栅的制备方法，包括以下步骤：一、在磁控溅射设备中，以al靶或ag靶作为靶材，通入氩气，气压为1~10mtorr，在基层101的一面以磁控反应溅射工艺制备高反射层103；

磁控溅射方式为直流(dc)磁控溅射，电流密度：4~60ma/cm，功率密度：1~40w/cm，沉积速率100nm/min~1000nm/min。

二、更换为mo靶作为靶材，通入氧气，气压为1~10mtorr，在高反射层103的表面以磁控反应溅射工艺制备低反射层102；控制参数与步骤一中相同；

三、刻蚀光栅；

通过以上步骤实现裸眼3d光栅的制备。

实施例6：

在实施例4、5的基础上，优选的方案中，低反射层102溅镀的温度条件为100~150℃；高反射层103溅镀的温度条件为70~100℃。

实施例7：

在实施例4~6的基础上，优选的方案中，所述的刻蚀方法采用黄光刻蚀，包括以下步骤：

s1、上光阻；光阻型号为rzj-304、rd-pfs120等型号的正性光阻剂；光阻剂厚度为1~2.5um；

s2、用光罩曝光，光照条件为平行紫外线光线；光积量：50~150mj；光罩的线宽均匀性1um，mask总长与设计值相差5um以内；单色灯检查无条纹。

s3、显影，显影后检测；显影剂型号：koh的摩尔浓度0.5~1%的溶液，tmah的摩尔浓度1.5%~3%的溶液。

s4、以刻蚀液刻蚀；磷酸、硝酸、乙酸和水的混合物；刻蚀液的配制比例：磷酸100~140l，硝酸10~20l，乙酸10~15l，纯水10~18l；根据不同的反射层材质，采用相应的溶液配比，刻蚀液温度：30~50度；

s5、脱膜；脱膜液采用二甘醇丁醚和二甲基乙酰胺混合溶液，具体配比根据光阻型号进行组合；脱膜温度为30~45摄氏度；

通过以上步骤实现光栅刻蚀。

上述的实施例仅为本发明的优选技术方案，而不应视为对于本发明的限制，本发明的保护范围应以权利要求记载的技术方案，包括权利要求记载的技术方案中技术特征的等同替换方案为保护范围。即在此范围内的等同替换改进，也在本发明的保护范围之内。