3d显示膜及立体显示装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及3D显示技术领域，具体而言，涉及一种3D显示膜及立体显示装置。
【背景技术】
[0002]随着显示技术的不断发展，立体显示的应用越来越广泛，越来越多的显示屏上开始整合裸眼3D显示。裸眼3D显示的基本原理是利用遮挡、折射等引导部分光线的方法，使双眼看到两幅具有视差信息的画面，从而产生立体视觉的效果。一般裸眼3D显示膜选用柱状透镜光栅达到立体显示，利用柱状透镜的分光作用将以特定方式处理的具有视差信息的两幅图案分别投射到人的左右眼，分别在左右眼视网膜上形成图像，再经大脑系统处理获取视差信息而形成立体视觉。
[0003]现有的技术中，3D显示膜的柱状透镜光栅层主要是在透明基材上成型固化一层具有柱状结构的UV树脂，形成柱镜光栅层，或直接使用挤出成型技术在同一材质上制作出柱状透镜结构。然而，使用这种3D显示膜的显示设备通常只能设计成横屏观看，即屏幕的长边与双眼的连线平行，只有当屏幕横向放置时眼睛才能感受到3D效果，当屏幕竖直放置时却无法体现3D效果。
【发明内容】
[0004]本发明的主要目的在于提供一种3D显示膜及立体显示装置，以解决现有技术中3D显示膜，只有在横屏观看时具有3D效果的问题。
[0005]为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种3D显示膜，其由下至上依次包括:基材层；第一结构层，包括位于基材层上的第一柱镜层和位于第一柱镜层上的第一填充层，第一柱镜层由多个平行排列的第一柱镜单元组成；第一填充层具有远离基材层的平整表面，且第一填充层的折射率与第一柱镜层的折射率不同；以及第二结构层，包括位于第一填充层上的第二柱镜层，第二柱镜层由多个平行排列的第二柱镜单元组成；其中，第一柱镜单元的轴向延伸方向和第二柱镜单元的轴向延伸方向正交。
[0006]进一步地，上述第一柱镜单元和第二柱镜单元分别为圆柱镜或多面柱镜。
[0007]进一步地，上述第一柱镜层的折射率为1.54?1.65，第一填充层的折射率为
1.35?1.47，第二柱镜层的折射率为1.54?1.65。
[0008]进一步地，上述第二结构层还包括位于第二柱镜层上表面的第二填充层，第二填充层具有远离第二柱镜层的平整表面，且第二填充层的折射率与第二柱镜层的折射率不同。
[0009]进一步地，上述第二填充层的折射率为1.35?1.47。
[0010]进一步地，上述第一柱镜单元和第二柱镜单元的横截面分别为轴对称多边形或弧形面，其中，轴对称多边形具有与基材层或与第一填充层的平整表面相接触的底边，且轴对称多边形的对称轴为底边的垂直平分线。
[0011]进一步地，上述第一柱镜单元和第二柱镜单元的横截面分别独立选自底边对应的底角为22?37°、底边的宽度为0.09?0.14mm、高度为14?28 μm的轴对称多边形，或者半径为0.25?0.5mm、弦长为0.12?0.2mm的弧形面。
[0012]进一步地，上述第一柱镜层的材料为第一 UV固化树脂；和/或第一填充层的材料为第二 UV固化树脂；和/或第二柱镜层的材料为第三UV固化树脂；和/或第二填充层的材料为第四UV固化树脂。
[0013]进一步地，上述基材层的材料为PET、APET、PC或PMMA，基材层的厚度为0.125?
0.188mm。
[0014]进一步地，上述第一结构层的厚度为10?40 μ m，第二结构层的厚度为5?50 μ mD
[0015]根据本发明的另一方面，提供了一种立体显示装置，其由下至上依次包括:背光模组；液晶显示面板以及3D显示膜，其中3D显示膜即上述的3D显示膜，且3D显示膜的基材层与液晶显示面板接触设置。
[0016]进一步地，上述液晶显示面板和3D显示膜之间还设置有透明基板。
[0017]进一步地，上述透明基板为玻璃或PMMA板。
[0018]本发明提供的上述3D显示膜中，在基材层的上表面连续设置了第一结构层和第二结构层。其中第一结构层中的第一柱镜层，其第一柱镜单元的轴向延伸方向与第二结构层中第二柱镜层的第二柱镜单元的轴向延伸方向正交(即轴向延伸方向相互垂直)。这就能够使3D显示膜具有横纵两个方向上的3D效果。同时，该第一结构层中除了包括第一柱镜层外，在第一柱镜层上表面还设置有折射率与其不同的第一填充层，第一填充层的上表面是平整表面，这样的设置能够使两层柱镜层分别在横纵放置时具有良好的柱镜效果，使3D显示膜无论在横向放置还是纵向放置时，均具有良好的3D效果。总之，将该3D显示膜贴合在液晶显示面板上，无论把屏幕横向放置还是竖直放置，均能得到良好的3D效果，能够更大程度上满足消费者的需求。
【附图说明】
[0019]构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中:
[0020]图1示出了根据本发明一种实施方式中的3D显示膜的结构示意图；
[0021]图2示出了根据本发明另一种实施方式中的3D显示膜的结构示意图；
[0022]图3示出了根据本发明一种实施方式中3D显示膜的第一柱镜单元和第二柱镜单元的等腰三角形横截面的示意图；
[0023]图4示出了根据本发明一种实施方式中3D显示膜的第一柱镜单元和第二柱镜单元的等腰梯形横截面的示意图；
[0024]图5示出了根据本发明一种实施方式中3D显示膜的第一柱镜单元和第二柱镜单元的轴对称五边形横截面的示意图；
[0025]图6示出了根据本发明一种实施方式中3D显示膜的第一柱镜单元和第二柱镜单元的弧形面横截面的示意图；
[0026]图7示出了根据本发明一种实施方式中的立体显示装置的结构示意图；
[0027]图8示出了本发明实施例1中提供的立体显示装置的横屏时的能量分布均一性曲线；
[0028]图9示出了本发明实施例1中提供的立体显示装置的竖屏时的能量分布均一性曲线；
[0029]图10示出了本发明实施例2中提供的立体显示装置的横屏时的能量分布均一性曲线；以及
[0030]图11示出了本发明实施例2中提供的立体显示装置的竖屏时的能量分布均一性曲线。
[0031]其中，上述附图包括以下附图标记:
[0032]10、基材层；20、第一结构层；21、第一柱镜层；22、第一填充层；30、第二结构层；31、第二柱镜层；32、第二填充层；100、背光模组；200、液晶显示面板；300、3D显示膜。
【具体实施方式】
[0033]需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
[0034]正如【背景技术】部分所描述的，现有技术中的3D显示膜，只有在横屏观看时具有3D效果。为了解决这一问题，本发明提供了一种3D显示膜，如图1所示，其由下至上依次包括基材层10、第一结构层20和第二结构层30 ;第一结构层20包括位于基材层10上的第一柱镜层21和位于第一柱镜层21上的第一填充层22 ;第一柱镜层21由多个平行排列的第一柱镜单元组成；第一填充层22具有远离基材层10的平整表面，且第一填充层22的折射率与第一柱镜层21的折射率不同；第二结构层30包括位于第一填充层22上的第二柱镜层31，第二柱镜层31由多个平行排列的第二柱镜单元组成；其中，第一柱镜单元的轴向延伸方向和第二柱镜单元的轴向延伸方向正交。
[0035]本发明提供的上述3D显示膜中，在基材层10的上表面连续设置了第一结构层20和第二结构层30。其中第一结构层20中的第一柱镜层21，其第一柱镜单元的轴向延伸方向与第二结构层30中第二柱镜层31的第二柱镜单元的轴向延伸方向正交(即轴向延伸方向相互垂直)。这就能够使3D显示膜具有横纵两个方向上的3D效果。同时，该第一结构层20中除了包括第一柱镜层21外，在第一柱镜层21上表面还设置有折射率与其不同的第一填充层22，第一填充层22上表面是平整表面。这样的设置能够使两层柱镜层分别在横纵放置时具有良好的柱镜效果，使3D显示膜无论在横向放置还是纵向放置时，均具有良好的3D效果。总之，将该3D显示膜贴合在液晶显示面板上，无论把屏幕横向放置还是竖直放置，均能得到良好的3D效果，能够更大程度上满足消费者的需求。
[0036]柱镜层是本领域技术人员公知的应用在显示膜中的功能层，本领域技术人员都应理解本发明上述的柱镜层在基材层上的具体设置方式。上述第一柱镜层21、第一填充层22和第二柱镜层31的具体设置方法具体如下:第一柱镜单元具有与基材层10的上表面相接触的第一柱镜底面；第一填充层22具有与第一柱镜层21相接触的第一填充表面和远离第一柱镜层21的第二填充表面，第一填充表面为与第一柱镜层21的上表面相适配的凹凸表面，第二填充表面为平整表面；第二结构层30包括第二柱镜层31，第二柱镜层31由多个平行排列的第二柱镜单元组成，第二柱镜单元具有与第二填充表面相接触的第二柱镜底面。
[0037]上述第一柱镜单元和第二柱镜单元可以是本领域常用的柱镜单元，优选上述第一柱镜单元和第二柱镜单元分别为圆柱镜