3d显示基板及其制作方法、3d显示装置的制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及显示技术领域，尤其涉及一种3D显示基板、3D显示装置以及3D显示基 板的制作方法。
【背景技术】
[0002] 为了满足视觉体验，显示技术已发展至3D显示。现有的3D显示技术 可大致分为眼镜式3D显示技术（stereoscopic display)和裸眼3D显示技术 (auto-stereoscopicdisplay)，其中裸眼3D显示技术的优点在于具有无需使用额外眼镜 的便利性。目前裸眼3D显示技术可通过使用视差屏障（parallax barrier)、柱状透镜 (lenticular lens)或指向光源（directional backlight)来实现。
[0003] 其中柱状透镜技术也被称为双凸透镜或微柱透镜3D技术，其最大的优势便是其 亮度不会受到影响。柱状透镜3D技术的原理是在液晶显示屏的前面加上一层柱状透镜，使 液晶屏的像平面位于透镜的焦平面上，这样在每个柱透镜下面的图像的像素被分成几个子 像素，这样透镜就能以不同的方向投影每个子像素。于是双眼从不同的角度观看显示屏，就 看到不同的子像素。
[0004] 请参考图1所示，图1是现有的柱状透镜3D显示装置的结构示意图。如图1所示， 所述柱状透镜3D显示装置是在一液晶显示面板10的前面加上一层由数个柱状透镜构成的 透镜层20,其中一般一个柱状透镜单元覆盖一个单元图像，一个单元图像包含若干子像素 30。若干个单元图像构成显示面板要显示的二维图像。所述透镜层20将显示面板的图像 以特定的方式（正交投射或者透视投射）投射到空间中，还原3D场景。人眼在特定的观看 位置或者区域，经历至少双眼视差、移动视差等深度线索0)印th Cue)，遂可以感知到3D效 果。
[0005] 但是，目前的柱状透镜3D显示装置由于是将透镜层20单独设置于液晶显示面板 10上，需要采用贴附工艺将透镜层与液晶显示面板结合，贴附精度会影响柱状透镜层与液 晶显不面板的对位精度，进而影响3D效果。
【发明内容】
[0006] 本发明的目的在于提供一种3D显示基板、3D显示装置以及3D显示基板的制造方 法，可以省略掉普通透镜层的贴附工艺，避免透镜层的贴附工艺带来的对位较差的问题，提 尚对位精度，有利于生广效率提尚，降低成本。
[0007] 本发明所提供的技术方案如下：
[0008] 一种3D显不基板，包括：
[0009] 衬底基板；
[0010] 形成于衬底基板上的彩色滤光层；
[0011] 以及形成在所述衬底基板上，并位于所述彩色滤光层的出光侧的光学结构层，所 述光学结构层包括光折射率不同的第一透光层和第二透光层，其中所述第一透光层与所述 第二透光层的交界面呈凹凸结构，以使所述第一透光层和所述第二透光层中的一个形成用 于实现3D显示的透镜阵列结构。
[0012] 进一步的，所述光学结构层与所述彩色滤光层位于所述衬底基板的同一侧，且所 述光学结构层形成于所述衬底基板与所述彩色滤光层之间。
[0013] 进一步的，所述第一透光层位于靠近所述彩色滤光层的一侧，所述第二透光层位 于所述第一透光层的远离所述彩色滤光层的一侧；
[0014] 其中所述第一透光层的光折射率大于所述第二透光层的光折射率，且所述第一透 光层形成向所述衬底基板所在方向凸出的透镜阵列结构；
[0015]或者，
[0016] 其中所述第一透光层的光折射率小于所述第二透光层的光折射率，且所述第二透 光层形成向所述彩色滤光层所在方向凸出的透镜阵列结构。
[0017] 进一步的，所述透镜阵列结构包括在所述衬底基板上沿第一预定方向排列的多个 柱状透镜单元，每一柱状透镜单元包括一基底部分以及与一所述基底部分连接的凸透镜部 分。
[0018] 进一步的，当所述第一透光层形成向所述衬底基板所在方向凸出的透镜阵列结构 时，每个所述凸透镜部分的焦点位于所述彩色滤光层的光出射面所在的平面上。
[0019] 进一步的，所述彩色滤光层包括在所述第一预定方向上形成的多列彩色滤光单 元；其中在所述第一预定方向上，每一所述柱状透镜单元至少与相邻的两列彩色滤光单元 所对应。
[0020] 进一步的，当所述第一透光层形成向所述衬底基板所在方向凸出的透镜阵列结构 时，所述透镜阵列结构中每一柱状透镜单元的凸透镜部分的曲率半径r满足以下关系：
[0022] 其中，t表示在所述第一预定方向上每一彩色滤光单元的宽度；
[0023]L表示该3D显示基板的观看者的左右眼与所述凸透镜部分之间在与所述第一预 定方向垂直的第二预定方向上的预设距离；
[0024] e为相邻视差点的间距；
[0025] nl表不所述第一透光层的光折射率；
[0026] n2表示所述第二透光层的光折射率。
[0027] 进一步的，当所述第一透光层形成向所述衬底基板所在方向凸出的透镜阵列结 构，且该3D显示基板具有m幅视差图像时，所述透镜阵列结构中每一柱状透镜结构在所述 第一预定方向上的宽度P满足以下关系：
[0029] 其中，t表示在所述第一预定方向上每一彩色滤光单元的宽度；
[0030] L表示该3D显示基板的观看者的左右眼与所述凸透镜部分之间在与所述第一预 定方向垂直的第二预定方向上的预设距离；
[0031] e为相邻视差点的间距；
[0032] nl表不所述第一透光层的光折射率；
[0033] n2表示所述第二透光层的光折射率；
[0034] w表示该衬底基板在所述第一预定方向上的宽度。
[0035] 进一步的，当所述第一透光层形成向所述衬底基板所在方向凸出的透镜阵列结构 时，所述透镜阵列结构中每一柱状透镜结构在与所述第一预定方向垂直的第二预定方向上 的厚度d满足以下关系：
[0036]
其中，nl表不所述第一透光层的光折射率；
[0037] n2表示所述第二透光层的光折射率；
[0038] 1表示所述透镜阵列结构中每一柱状透镜单元的凸透镜部分的曲率半径；
[0039] s表示所述透镜阵列结构中每一柱状透镜单元的基底部分在所述第二预定方向上 与所述彩色滤光层的光出射面之间的距离。
[0040] 一种3D显示装置，包括如上所述的3D显示基板。
[0041] -种3D显示基板的制作方法，包括：
[0042] 提供一衬底基板，在所述衬底基板上形成彩色滤光层；
[0043] 在衬底基板上形成第二透光层；
[0044] 在所述第二透光层上形成第一透光层，其中所述第一透光层和所述第二透光层均 位于所述彩色滤光层的出光侧，且所述第一透光层与所述第二透光层的光折射率不同，且 所述第一透光层与所述第二透光层的交界面呈凹凸结构，以使所述第一透光层和所述第二 透光层中的一个形成用于实现3D显示的透镜阵列结构。
[0045] 进一步的，所述方法具体包括：
[0046] 在所述衬底基板上形成所述第二透光层；
[0047] 在所述第二透光层上形成第一透光层；
[0048] 在所述第一透光层上形成彩色滤光层。
[0049] 进一步的，所述方法具体包括：
[0050] 在所述衬底基板上形成平坦的基底膜层；
[0051] 在所述基底膜层的表面通过构图工艺形成凹凸结构，以形成所述第二透光层；
[0052] 在所述第二透光层的凹凸结构上形成所述第一透光层。
[0053] 进一步的，所述方法中，采用灰阶曝光工艺在所述基底膜层的表面形成凹凸结构。
[0054] 进一步的，采用灰阶曝光工艺在所述基底膜层的表面形成凹凸结构，具体包括：
[0055] 当所述第一透光层的光折射率大于所述第二透光层的光折射率时，采用灰阶掩模 板对形成有所述基底膜层的衬底基板进行曝光刻蚀，其中所述灰阶掩模板上在第一预定方 向上形成有多个部分透光区域，其中当曝光刻蚀过程中采用正性光刻胶时，每一所述部分 透光区域的透光率在所述第一预定方向上自中心向边缘逐渐增大，当曝光刻蚀过程中采用 负性光刻胶时，每一所述部分透光区域的透光率在所述第一预定方向上自中心向边缘逐渐 减小；
[0056] 当所述第一透光层的光折射率小于所述第二透光层的光折射率时，采用灰阶掩模 板对形成有所述基底膜层的衬底基板进行曝光刻蚀，其中当曝光刻蚀过程中采用正性光刻 胶时，所述灰阶掩模板上在第一预定方向上形成有多个部分透光区域，其中每一所述部分 透光区域的透光率在所述第一预定方向上自中心向边缘逐渐减小，当曝光刻蚀过程中采用 负性光刻胶时，每一所述部分透光区域的透光率在所述第一预定方向上自中心向边缘逐渐 增大。
[0057] 本