电光材料柱状透镜阵列结构与包括其的显示装置的制造方法
【专利摘要】本申请提供了一种电光材料柱状透镜阵列结构与包括其的显示装置。该电光材料柱状透镜阵列结构包括第一基板、第二基板、平凸透镜组件、密封部与多个电光材料分子，第一基板包括第一电极层；第二基板包括第二电极层，第二电极层与第一电极层间有间隙；平凸透镜组件设置在间隙中，平凸透镜组件包括凸透镜阵列，凸透镜阵列包括多个凸透镜，各凸透镜具有凸表面，至少一个凸表面设置有朝向第二电极层突出的至少一个突起部；密封部设置在间隙中，第二电极层、平凸透镜组件与密封部形成密闭空间，或者第一电极层、第二电极层与密封部形成密闭空间；各电光材料分子设置在密闭空间中。该电光材料柱状透镜阵列结构缓解了第二基板容易弯曲变形的问题。
【专利说明】
电光材料柱状透镜阵列结构与包括其的显示装置
技术领域
[0001 ]本申请涉及2D/3D可切换显示领域，具体而言，涉及一种电光材料柱状透镜阵列结构与包括其的显示装置。
【背景技术】
[0002]如图1示出的是公知的2D与3D影像切换显示设备的示意图。对于公知的2D与30影像切换显示设备(2D and 3D Image Switchable Display)，一般是将液晶视景分离组件12，(Liquide Crystal View Separator)安装在液晶显示器11 ’屏幕的前面。对于观赏者13’的观赏位置而言，将该液晶视景分离组件12’安装在液晶显示器11’屏幕前的安装方式，称为前安装方式(Front Installat1n Method)。
[0003]另外，通过外部适当电气电压V的驱动，该液晶视景分离组件12’可呈现透明的光穿透状态，以实现2D影像的显示;或呈现视景分离的状态，以实现3D影像的显示。
[0004]—般地，该液晶视景分离组件12’为由电光材料柱状透镜阵列组件(LiquidCrystal Lenticular Device)或双折射率材料视差光棚.组件(Liquid Crystal ParallaxBarrier Device)。
[0005]如图2所不，现有技术中的一种电光材料柱状透镜阵列结构包括第一基板I’、第二基板8’、平凸透镜组件3’、多个电光材料分子5’、密封部7’与电导通部9’。第一基板I’包括第一电极层，第二基板8’包括第二电极层(图中未示出)。第一基板I’与第二基板8’之间具有间隙，平凸透镜组件3’设置在间隙中，平凸透镜组件3’设置在第一电极层12’的表面上；密封部7’设置在间隙中，且第二基板8’、平凸透镜组件3’与密封部7’形成密闭空间，各电光材料分子5’设置在密闭空间中。电导通部9’与外部电源V所构成。该结构能够实现2D/3D显示可切换。
[0006]但发明人经过长时间试验发现，上述图2的结构在生产过程中或者实际使用过程中，第二基板8，的中心向电光材料分子5，方向发生弯曲变形(即向下发生塌陷)，这种变形会改变光路，进而影响电光材料柱状透镜阵列结构的3D显示效果。
[0007]为此，亟需解决上述第二透明基材容易弯曲变形的问题。
【发明内容】
[0008]本申请的主要目的在于提供一种电光材料柱状透镜阵列结构与包括其的显示装置，以解决现有技术中第二基板容易弯曲变形的问题。
[0009]为了实现上述目的，根据本申请的一个方面，提供了电光材料柱状透镜阵列结构，该电光材料柱状透镜阵列结构包括:第一基板，包括第一电极层;第二基板，与上述第一电极层相对设置，上述第二基板包括第二电极层，且上述第二电极层与上述第一电极层之间具有间隙;平凸透镜组件，设置在上述间隙中，且上述平凸透镜组件设置在上述第一电极层的表面上，上述平凸透镜组件包括凸透镜阵列，上述凸透镜阵列包括多个依次排列的凸透镜，各上述凸透镜具有凸表面，至少一个上述凸表面设置有朝向上述第二电极层突出的至少一个突起部;密封部，设置在上述间隙中，且上述第二电极层、上述平凸透镜组件与上述密封部形成密闭空间，或者上述第一电极层、上述第二电极层与上述密封部形成密闭空间；多个电光材料分子，各上述电光材料分子设置在上述密闭空间中。
[0010]进一步地，至少一个上述凸表面设置有多个上述突起部，多个上述突起部在上述凸透镜的长度延伸方向上间隔排列。
[0011]进一步地，各上述突起部设置在上述凸表面的顶部，且上述突起部朝向上述第二基板的支撑表面为平面，且上述平面平行于上述第二基板的延伸面。
[0012]进一步地，观察者从上述第二电极层经上述平凸透镜组件朝上述第一电极层观察时能看到的最小长度为临界长度，上述突起部的支撑表面的最大二维尺寸小于或等于上述临界长度。
[0013]进一步地，各上述突起部的高度在5?ΙΟμπι之间。
[0014]进一步地，上述第一基板还包括:第一透明基材层，设置在上述第一电极层的远离上述平凸透镜组件的表面上;上述第二基板还包括:第二透明基材层，设置在上述第二电极层的远离上述平凸透镜组件的表面上。
[0015]进一步地，上述第一电极层包括相互隔离设置的主电极部与次电极部，上述平凸透镜组件设置在上述主电极部上，上述电光材料柱状透镜阵列结构还包括电导通部，上述电导通部设置在上述次电极部的远离上述第一透明基材层的表面上，上述电导通部用来电连接上述次电极部与上述第二电极层。
[0016]进一步地，上述次电极部与上述主电极部通过电气阻断结构隔离。
[0017]进一步地，上述平凸透镜组件还包括设置在上述第一电极层的远离上述第一透明基材层的表面上的封胶部，且上述封胶部围绕上述凸透镜阵列设置且与上述凸透镜阵列相连接，上述封胶部的远离上述第一电极层的表面为封胶面，上述密封部设置在上述封胶面上，且上述密封部、上述平凸透镜组件和上述第二电极层形成上述密闭空间。
[0018]进一步地，上述电光材料柱状透镜阵列结构还包括:第一配向膜，设置在上述凸表面上;第二配向膜，设置在上述第二电极层的朝向上述第一配向膜的表面上，各上述电光材料分子设置在上述第一配向膜与上述第二配向膜之间。
[0019]进一步地，上述凸透镜阵列还包括至少一个配向缓冲部，各上述配向缓冲部设置在相邻的两个上述凸透镜之间。
[0020]进一步地，上述电光材料柱状透镜阵列结构还包括多个遮光部，各上述遮光部设置在上述第一电极层与上述凸透镜阵列之间，上述遮光部与上述配向缓冲部一一对应。
[0021]进一步地，上述第一电极层的靠近上述平凸透镜组件的表面为第一表面，各上述配向缓冲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]进一步地，上述电光材料分子为液晶分子。
[0023]根据本申请的另一方面，提供了一种显示装置，包括影像光与电光材料柱状透镜阵列结构，该电光材料柱状透镜阵列结构为上述的电光材料柱状透镜阵列结构。
[0024]进一步地，上述影像光为线性偏振光，当上述电光材料柱状透镜阵列结构不加电场的情况下，上述电光材料分子的长轴方向与上述影像光的偏振方向平行。
[0025]应用本申请的技术方案，上述的电光材料柱状透镜阵列结构中，在至少一个上述凸表面设置有朝向上述第二基板突出的至少一个突起部，当第二基板发生弯曲变形且变形到一定程度时，突起部与第二基板接触，突起部对第二基板有支撑力，该支撑力使得第二基板不能继续弯曲变形。因此，突起部能够有效控制第二基板的变形程度，避免其发生较大的弯曲变形，进而使得电光材料柱状透镜阵列结构能够保持较好的3D显示效果。
【附图说明】
[0026]构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本申请的进一步理解，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中:?0027]图1示出了现有技术中的2D与3D影像切换显示设备的结构示意图；
[0028]图2示出了现有技术中的一种的电光材料柱状透镜阵列结构的示意图；
[0029]图3示出了本申请的一种实施例提供的电光材料柱状透镜阵列结构的示意图；
[0030]图4示出了另一种实施例提供的电光材料柱状透镜阵列结构的示意图；
[0031]图5示出了另一种实施例提供的电光材料柱状透镜阵列结构的示意图；
[0032]图6示出了本申请一种实施例提供的电光材料柱状透镜阵列结构的局部结构示意图；
[0033]图7示出了图5所示的电光材料柱状透镜阵列结构局部的结构的示意图；
[0034]图8示出了形成图5中的平凸透镜组件的平面模具的结构的示意图；
[0035]图9示出了在图8的平面模具中填充UV树脂后的结构示意图；
[0036]图10示出了在第一基板的表面上设置遮光部与第一对位标靶后的结构示意图；
[0037]图11示出了图10的结构与图9的结构压合制程示意图；
[0038]图12示出了对图11中的UV树脂固化的制程示意图；
[0039]图13示出了图12所示的结构脱模的过程示意图；
[0040]图14示出了在第二基板上设置了第二对位标靶与第二配向膜后的结构示意图；[0041 ]图15为图14所示的结构的俯视图；
[0042]图16示出了在图13所示的脱模后的结构的表面上设置第一配向膜后的结构与密封部以及电导通部组装的示意图；
[0043]图17示出了在图16的结构中滴下电光材料分子后形成的结构的示意图；
[0044]图18示出了图14的结构与图17的结构组装制程的示意图；
[0045]图19不出了另一种实施例中的电光材料柱状透镜阵列结构的不意图；
[0046]图20示出了一种实施例中的第一对位标靶与第二对位标靶中的一个对位标靶的俯视不意图；
[0047 ]图21示出了图20的实施例中的第一对位标靶与第二对位标靶中的另一个对位标靶的俯视示意图；
[0048]图22示出了另一种实施例中的第一对位标靶与第二对位标靶中的一个对位标靶的俯视不意图；
[0049]图23示出了图22的实施例中的第一对位标靶与第二对位标靶中的另一个对位标靶的俯视示意图；
[0050]图24示出了再一种实施例中的第一对位标靶与第二对位标靶中的一个对位标靶的俯视不意图；以及
[0051 ]图25示出了图24的实施例中的第一对位标靶与第二对位标靶中的另一个对位标靶的俯视示意图。
[0052]其中，上述附图包括以下附图标记:
[0053]I ’、第一基板;3 ’、平凸透镜组件;5 ’、电光材料分子;7 ’、密封部;8 ’、第二基板;9 ’、电导通部；11’、液晶显示器；12’、液晶视景分离组件；13’、观赏者；1、第一基板;2、遮光部；
3、平凸透镜组件;4、第一配向膜;5、电光材料分子;6、第二配向膜;7、密封部;8、第二基板；
9、电导通部；11、第一透明基材层；12、第一电极层;31、凸透镜阵列；32、封胶部;33、配向缓冲部;81、第二电极层;82、第二透明基材层；121、主电极部；122、次电极部;310、凸透镜;01、突起部；100、第一对位标靶;200、第二对位标靶;300、平面模具;400、UV树脂;500、UV光源。
【具体实施方式】
[0054]应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。
[0055]需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述【具体实施方式】，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
[0056]正如【背景技术】所介绍的，现有技术中的电光材料柱状透镜阵列结构，由于第二基板的中心会向双折射率材料方向发生弯曲变形，进而影响电光材料柱状透镜阵列结构的3D显示效果。为了解决如上的技术问题，本申请提出了一种电光材料柱状透镜阵列结构与包括其的显示装置。
[0057 ]本申请的一种典型的实施方式中，提供了一种电光材料柱状透镜阵列结构，如图3所示，该电光材料柱状透镜阵列结构包括第一基板1、第二基板8、平凸透镜组件3、密封部7与多个电光材料分子5。
[0058]其中，第一基板I包括第一电极层12;第二基板8与上述第一电极层12相对设置，上述第二基板8包括第二电极层81，且上述第二电极层81与上述第一电极层12之间具有间隙；平凸透镜组件3设置在上述间隙中，且上述平凸透镜组件3设置在上述第一电极层12的表面上，上述平凸透镜组件3包括凸透镜阵列31，上述凸透镜阵列31包括多个依次排列的凸透镜310，各上述凸透镜310具有凸表面，至少一个上述凸表面设置有朝向上述第二基板8突出的至少一个突起部01;密封部7设置在上述间隙中，且上述第二电极层81、上述平凸透镜组件3与上述密封部7形成密闭空间，或者上述第一电极层12、上述第二电极层81与上述密封部7形成密闭空间；各上述电光材料分子5设置在上述密闭空间中。
[0059]上述的电光材料柱状透镜阵列结构中，在至少一个上述凸表面设置有朝向上述第二电极层81突出的至少一个突起部01，当第二基板发生弯曲变形且变形到一定程度时，突起部与第二基板接触，突起部对第二基板有支撑力，该支撑力使得第二基板不能继续弯曲变形。因此，突起部能够有效控制第二基板的变形程度，避免其发生较大的弯曲变形，进而使得电光材料柱状透镜阵列结构能够保持较好的3D显示效果。
[0060]突起部在凸表面上的排列可以为规则排列，也可以为不规则排列。多个凸表面上的突起部的排布规律和排布方式可以相同也可以不同。本领域技术人员应该能够理解，所有能够对第二基板组件在发生向下弯曲形变时对其进行有效支撑的突起部的排布方式都在本专利的保护范围中。
[0061]如图7所示，本申请中的一种实施例中，平凸透镜组件中的凸透镜均相同，各凸透镜由弧面形成，对应的弧面的曲率半径为R、透镜宽度为Pl、透镜高度为h、底层厚度为t。一般，为了降低该外部电源V的驱动电压，在光学设计上，需尽量减少透镜高度h;在制程上，则尽量降低底层厚度t，最佳者，t〈10ym。
[0062]另外，本申请中的凸透镜也可以是多面状的凸透镜面，关于该多面状的凸透镜面的面结构与光学的功效，请详阅申请号为US 8，780，188B2的专利申请文件以及公布号为CN102077601B的中国专利文件。
[0063]为了能够为第二基板提供更多且更均匀的支撑力，进而更好地控制第二基板发生的弯曲变形，如图6所示，本申请优选至少一个上述凸表面设置有多个上述突起部01，上述多个突起部01在上述凸透镜310的长度延伸方向上间隔排列。
[0064]本申请另一种优选的实施例中，如图6所示，各上述凸表面均设置有多个突起部01，这样能够更加有效地控制第二基板的弯曲变形，进而能够很好地保证电光材料柱状透镜阵列结构具有较好的3D显示效果。
[0065]为了能够最大程度的提高突起部对第二基板的支撑力，进而更有效地控制第二基板发生的弯曲变形，如图3至图5所示，本申请优选各上述突起部01设置在上述凸表面的顶部，且上述突起部01朝向上述第二基板8的支撑表面为平面，且上述平面平行于上述第二基板8的延伸面。
[0066]本申请中的“顶部”是指本领域技术人员所理解的凸表面的最高处区域，在图3所示的电光材料柱状透镜阵列结构的剖面图中，突起部设置在凸表面对应的弧线的包括最高点处的位置，该最高点处的切线与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(该平面为第一基板或者第二基板的延伸面)的投影面积不宜过大，这样能够避免观察者从外部观察到突起部，进而避免影响包括电光材料柱状透镜阵列结构的显示装置的显示效果。
[0068]本申请中的一种实施例中，观察者从上述第二电极层81经上述平凸透镜组件3朝上述第一电极层12观察时能看到的最小长度为临界长度，上述突起部01的支撑表面的最大二维尺寸小于或等于上述临界长度。这样能够避免观察者看到突起部，进而影响包括电光材料柱状透镜阵列结构的显示装置的3D显示效果。
[0069]需要说明的是，本发明对于突起部的高度并未有特别限定，只要能够在一定程度上控制第二基板向下产生的弯曲形变即可。
[0070]针对目前所设置的第二基板和平凸透镜组件的常规距离，为了使得突起部能够对第二基板进行有效地支撑，更好地控制第二基板的弯曲变形程度，本申请的一种实施例中，各上述突起部01的高度在5?ΙΟμπι之间。
[0071]本申请中的另一种实施例中，如图4所示，上述第一基板I还包括第一透明基材层11，第一透明基材层11设置在上述第一电极层12的远离上述平凸透镜组件3的表面上;上述第二基板8还包括第二透明基材层82，第二透明基材层82设置在上述第二电极层81的远离上述平凸透镜组件3的表面上。上述第一透明基材层与第二透明基材层能够分别有效地保护第一电极层与第二电极层，进而对整个电光材料柱状透镜阵列结构的其他部分进行有效地保护。
[0072]本申请的“设置”只代表位置关系，并不代表具体的制作过程，即上述的“第二透明基材层82设置在上述第二电极层81的远离上述平凸透镜组件3的表面上”并不代表在制作过程中，第二透明基材层设置在第二电极层远离平凸透镜组件的表面上，只代表第二透明基材层与第二电极层的位置关系，而在具体的制作过程中，第二电极层是制作在第二透明基材层的表面上的。
[0073]本申请的再一种实施例中，如图3至图5所示，上述第一电极层12包括相互隔离设置的主电极部121与次电极部122，上述平凸透镜组件3设置在上述主电极部121上，上述电光材料柱状透镜阵列结构还包括电导通部9，上述电导通部9设置在上述次电极部122的远离上述第一透明基材层11的表面上，上述电导通部9用来电连接上述次电极部122与上述第二电极层81。
[0074]为了更加有效方便地将上述次电极部122与上述主电极部121隔离开来，本申请优选二者通过电气阻断结构隔离。
[0075]需要说明的是，本申请中的第一电极层与第二电极层可以是现有技术中的任何透明电极层，本领域技术人员可以根据实际情况选择合适的第一电极层与第二电极层的材料。例如二者可以均是ITO电极层。
[0076]第一电极层和第二电极层的材料可以是相同的也可以是不相同的。主电极部与次电极部的材料也可以是相同的，也可以是不同的。本领域技术人员可以根据实际情况将第一电极层的材料与第二电极层的材料设置为相同的或者不同的，将主电极部的材料与次电极部的材料设置为相同的或者不同的。
[0077]另外，形成本申请中的第一电极与主电极部的材料优选都是透明的材料，以避免对显示质量的影像，而由于次电极部并未处于显示区域内，因此次电极的材料可以不是透明的材料。
[0078]本申请中的一种实施例中，为了提高生产效率，优选第一电极层的材料与第二电极层的材料是相同的，这也就表明主电极部与次电极部的材料也是相同的。
[0079]本申请的又一种实施例中，如图3至图5所示，上述平凸透镜组件3还包括设置在上述第一电极层12的远离上述第一透明基材层11的表面上的封胶部32，且上述封胶部32围绕上述凸透镜阵列31设置且与上述凸透镜阵列31相连接，上述封胶部32的远离上述第一电极层12的表面为封胶面，上述密封部7设置在上述封胶面上。且上述密封部7、上述平凸透镜组件3和上述第二电极层81形成上述密闭空间通过封胶部32与密封部的配合，将电光材料分子很好地密封在密封空间中，避免电光材料分子的外漏，进而进一步保证了电光材料柱状透镜阵列结构具有较好的视景分离效果。
[0080]本申请的一种实施例中，如图4所示，封胶部的高度为T，且T ^h+t。
[0081]为了对电光材料分子的取向进行配向，使得各电光材料分子的取向相同，如图5所示，本申请优选上述电光材料柱状透镜阵列结构还包括:第一配向膜4与第二配向膜6，其中，第一配向膜4设置在上述凸表面上；第二配向膜6设置在上述第二电极层81的朝向上述第一配向膜4的表面上，各上述电光材料分子5设置在上述第一配向膜4与上述第二配向膜6之间。
[0082]在制作过程中，第一配向膜与第二配向膜可以是通过旋转(Spin)、浸泡(Dipping)、凸版印刷或喷印(Inkjet Printing)等制程形成的。
[0083]第一配向膜形成的将具体过程是:将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邻凸表面之间的配向缓冲部的表面上，经过热烘烤制程，形成第一配向膜。
[0084]—般地，该第一配向液是由聚酰亚胺(Polyimide)材料构成的。另外，该第一配向膜还需经过配向的制程，才能让多个电光材料分子达到同一方向排列。本领域技术人员可以根据实际情况选择合适的配向制程，现有技术中通常采用的配向制程选自摩擦制程(Rubbing Proess)或者光配向制程(Photo-Alignment Process) ο
[0085]另外，本申请的一种优选的实施例中，该第一配向膜的配向方向平行于该电光材料分子的长轴的方向。
[0086]第二配向膜的形成过程是:将第二配向液涂布于第二电极层的表面上，经过热烘烤制程形成第二配向膜。
[0087]该第二配向液是由聚酰亚胺(Polyimide)材料构成的。另外，该第二配向膜还需经过配向的制程，才能让多个电光材料分子达到同一方向排列。本领域技术人员可以根据实际情况选择合适的配向制程，现有技术中通常采用的配向制程选自摩擦制程(RubbingProess)或者光配向制程(Photo-Alignment Process)。
[0088]另外，本申请的再一种实施例中，该第二配向膜的配向方向平行于影像光的偏振方向，该影像光为线偏振光，该影像光包含2D/3D影像信息，影像光可以从第一基板的一侧入射。
[0089]本申请中的再一种实施例中，如图5所示，上述凸透镜阵列31还包括至少一个配向缓冲部33，各上述配向缓冲部33设置在相邻的两个上述凸透镜310之间。这样的配向缓冲可以有效缓解相邻的凸表面的连接处出现的第一配向膜材料的堆积问题，使得第一配向膜的厚度均匀，进而使得第一配向膜可以对双折射率材料的分子取向实现有效地配向。
[0090]如图7所示，配向缓冲部的宽度S，在制备过程中，应该尽量减小S。
[0091]本申请的一种优选实施例中，S〈 I Oym。
[0092]上述的配向缓冲部虽然可以很好地解决第一配向膜材料的堆积问题，但是增加的配向缓冲部可能带来光线的串扰问题，为了遮蔽多个配向液缓冲部处所发生的光线串扰，本申请的一种实施例中，如图5所示，上述电光材料柱状透镜阵列结构还包括多个遮光部2，各上述遮光部2设置在上述第一电极层12与上述凸透镜阵列31之间，上述遮光部2与上述配向缓冲部33——对应。
[0093]当然本领域技术人员应该能够清楚，上述的多个遮光部不是必需的，在对串扰问题要求不严格或可以通过其他方式克服串扰问题的结构中，上述多个遮光部也可以省略。
[0094]为了更好地遮挡光线的串扰问题，本申请的另一种实施例中，如图5所示，上述第一电极层12的远离上述第一透明基材层11的表面为第一表面，各上述配向缓冲部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]本申请的一种实施例中，如图7所示遮光部2的宽度为B，且S〈B。
[0096]本申请中的另一种实施例中，电光材料柱状透镜阵列结构如图19所示，该结构中第一基板1、第二基板8与密封部7形成密封空间，不需要通过封胶部与密封部连接并与第一基板以及第二基板形成密封空间。并且，该结构中不包括配向缓冲部与遮光部，发明人经过大量的实验发现，省去配向缓冲部的设计对最终的产品性能没有太多影响，并且省去配向缓冲部后，不需要再设置遮光部来遮挡由配向缓冲部带来的光线串扰问题，进而简化了结构。提高了生产效率并降低了生产成本。
[0097]本申请的一种实施例中，如图7所示，遮光部2的周期线宽为Pb，且各凸透镜的宽度Pl = Pb0
[0098]本申请的又一种实施例中，上述的电光材料分子为液晶分子。液晶分子具有较好的双折射率特性，因此能够更好地实现3D显示。进一步优选为向列型液晶分子。
[0099]本申请中的各凸透镜是由透明材料形成的，例如可以使玻璃或UV可固化树脂(VU-Cured Resin，简称UV树脂)。但是并不限于这两种透明材料，本领域技术人员可以根据实际情况选择合适的透明材料制备凸透镜。
[0100]当该凸透镜是由UV树脂材料所构成时，该凸透镜可通过平面紫外线固化制程(Plate-to-Plate UV-Cured Manufacturing Process)，以直接设置于该第一电极层的表面上。
[0101]以图5所示的结构为例，说明平面紫外线固化制程，如图8至图12所示，为平面紫外线固化制程的示意图。
[0102]首先，图8示出的是平凸透镜组件成型用的平面模具300的示意图。该平面模具300(Plane Mould)具有与该平凸透镜组件相反的结构，显然在该平面模具中与平凸透镜组件的突起部对应的位置处设置有尺寸相匹配的凹槽。
[0103]图9所示的是在平面模具中填充液态UV树脂后的结构示意图。通过精密喷印(Inkjet Printing)的方式，可在该平面模具中填充液态UV树脂400。
[0104]图10示出的结构为设置有遮光部2与第一对位标靶100的第一基板I，通过对图10示出的结构的精密光学对位(Optical Alignment with High Accuracy)，将该结构中的第一电极层12精确地压合于该填充有UV树脂的平面模具上。图11示出的是图10所示的结构与填充液态UV树脂的模具的压合制程的示意图。另外，为了避免气泡的混入，上述的压合制程在真空腔体中进行。
[0105]图12示出的是对液态UV树脂固化制程的示意图。通过具适当波长与光强度的平行UV光源500，对该平面模具内的液态UV树脂做适当时间的照射，可以使该液态UV树脂达到固化，形成平凸透镜组件3。
[0106]图13示出的是平凸透镜组件3脱膜过程的示意图。上述固化后的液态UV树脂，通过脱膜作业后，最终，使得该平凸透镜组件3直接成型于该第一基板I的第一电极层12的表面上。
[0107]脱模后形成的结构如图6所示，该结构包括第一基板1、设置在第一基板上的遮光部(由于角度的选择，该图看不到遮光部)与平凸透镜组件3。该图16中每个凸表面上的突起部在该凸表面的长度延伸方向上可以间隔排列为多个，其排列数量、间隔大小仅仅是一种示意，本领域技术人员可以根据实际需要灵活选择设置。
[0108]图14与图15示出的是图5所示的电光材料柱状透镜阵列结构的局部的示意图，该局部结构包括第二基板(包括第二透明基材层82与设置在其上的第二电极层81)、设置在第二基板8的第二电极层81的表面上的第二对位标靶200与设置在第二电极层81的表面上的第二配向膜6。该第二透明基材层82为透明的玻璃所构成，可通过光蚀刻制程，在第二电极层81设置若干个第二对位标靶200。
[0109]另外，将聚酰亚胺材料涂布于该第二电极层81表面上，并通过热烘烤与配向制程在第二电极层81的表面上形成第二配向膜6。该第二配向膜的配向方向平行于影像光的线性偏振方向。
[0110]图16至图19示出的是第一基板、第二基板以及其他部件组装制程的示意图。该制程中，主要是将多个双折射率材料、密封部7与电导通部9，均设置于该第一基板I上后，再将设置有这些部件的第一基板与图13的结构连接与固定，最终，制备出图5所示的结构。
[0111]图16所示的是在图13所示的脱模后的结构的表面上设置第一配向膜后的结构与密封部7以及电导通部9组装制程的示意图。该密封部7的材料是UV树脂，通过精密对位与精密点胶的工艺，且UV预固化处理后，可将该密封部7设置于该封胶部32上。上述制程，一般称为封胶制程，以达到对第一基板、第二基板的连接与固定以及密封该多个电光材料分子5的目的。
[0112]另外，该电导通部9的材料，一般是由导电银浆所构成的，通过精密对位与精密点胶的工艺，可将该电导通部9设置于次电极部122的表面上。上述制程称为点银浆制程，用以电气连接该第二电极层81与该外部电压V。
[0113]图17示出的是在图16的结构中滴下电光材料分子后形成的结构的示意图。通过精密对位与液晶滴下(0DF，0n Drop Filling)工艺，可将电光材料分子5填充于该凸表面上，以构成可切换的双折射率材料柱状透镜，上述制程为液晶滴下制程。
[0114]上述该封胶、点银浆与液晶滴下制程均是在第一基板上形成的结构(如图17所示)，当然，根据实际产线生产效之需求，上述该封胶、或点银浆制程，其所实施的对象，不限定为该第一基板，亦可为该第二基板。
[0115]图18示出的是图14的结构与图17的结构组装制程的示意图。通过精密对位与真空贴合的工艺，可将图14的结构与图17的结合。最后，通过UV光源，对该密封部7照射固化后，即制备出图5所示的电光材料柱状透镜阵列结构。
[0116]当V= OFF时，电光材料柱状透镜阵列结构的光学特性适用于呈现2D影像的显示；当V = ON时，折射材料柱状透镜阵列结构光学特性适用于呈现3D影像的显示，进而达到2D与3D影像可切换显示的目的。
[0117]本申请中的双折射率材料可以是现有技术中任何具有双折射率的材料，本领域技术人员可以根据实际情况选择合适的双折射率材料。
[0118]本申请中的一种实施例中，各凸透镜的材料的折射率为nP；电光材料分子为液晶分子，其具有双折射光学的特征，其寻常光折射率为η。、异常光折射率为&，且具有& = ~和ne>nP的关系ο
[0119]本申请中一种实施例中，如图5所示，上述电光材料柱状透镜阵列结构中还包括第一对位标革ElOO和第二对位标革E200，第一对位标革ElOO设置在第一电极层12的表面上，第二对位标靶200设置在第二电极层81的表面上，第一对位标靶100和第二对位标靶200用于在电光材料柱状透镜阵列结构组装过程，实现第二基板8与设置有其他部件的第一基板I的准确对位。
[0120]本申请中的第一对位标靶与第二对位标靶的形状可以是任何形状(即为在第一电极层的第一表面上的投影形状)，本领域技术人员可以根据实际情况选择合适的第一对位标靶和第二对位标靶的形状，例如，第一对位标靶与第二对位标靶可以独立地选自图20至图25所示的图形中的任何一种。当第一对位标靶与第二对位标靶中的一个对位标靶为图20所示的结构，则另一个对位标靶为图21所示的结构；当第一对位标靶与第二对位标靶中的一个对位标靶为图22所示的结构，则另一个对位标靶为图23所示的结构；当第一对位标靶与第二对位标靶中的一个对位标靶为图24所示的结构，则另一个对位标靶为图25所示的结构。
[0121]另外，上述第一对位标靶与第二对位标靶的大小可在十微米至数百微米之间。本领域技术人员可以根据实际情况将第一对位标靶与第二对位标靶设置为合适的大小。
[0122]本领域技术人员可以根据实际情况将上述第一对位标靶与第二对位标靶设置在合适的位置处，本申请的一种优选实施例中，上述第一对位标靶与第二对位标靶分别位于第一电极层与第二电极层的四个角落处。
[0123]本申请中的另一种优选的实施例中，上述第一对位标靶与第二对位标靶是由金属材料所构成的，这样可以提高光学影像对第一对位标靶与第二对位标靶的辨识度，进而能够进一步提尚对位精度。
[0124]当然，为了实现第二基板与设置有其他部件的第一基板的准确对位，也可以不采用对位标靶来实现，可以借助外部的辅助定位工具来完成。本领域技术人员可以根据实际情况，通过合适的结构或者方法实现第二基板与设置有其他部件的第一基板的准确对位。
[0125]本申请的另一种典型的实施方式中，提供了一种显示装置，包括影像光与电光材料柱状透镜阵列结构，其中，电光材料柱状透镜阵列结构为上述的电光材料柱状透镜阵列结构。
[0126]该显示装置中的电光材料柱状透镜阵列结构的凸表面上设置有突起部，进而能够有效缓解第二基板向下弯曲变形问题，能够保证显示装置具有较好的显示效果。
[0127]本申请的一种实施例中，上述影像光为线性偏振光，上述影像光的偏振方向与电光材料分子初始状态下(即在未向电光材料柱状透镜阵列结构施加电场的状态下)的长轴方向相平行；在电光材料分子被适当的电场驱动至长轴方向垂直于第一基板和第二基板时，影像光的偏振方向与电光材料分子的长轴方向垂直。
[0128]从以上的描述中，可以看出，本申请上述的实施例实现了如下技术效果:
[0129]I)、本申请的电光材料柱状透镜阵列结构中，在至少一个凸表面设置有朝向第二基板突出的至少一个突起部，当第二基板发生弯曲变形且变形到一定程度时，突起部与第二基板接触，突起部对第二基板有支撑力，该支撑力使得第二基板不能继续弯曲变形。因此，突起部能够有效控制其的变形程度，避免其发生较大的弯曲变形，进而使得电光材料柱状透镜阵列结构能够保持较好的3D显示效果。
[0130]2)、本申请中的显示装置中的电光材料柱状透镜阵列结构的凸表面上设置有突起部，进而能够有效缓解第二基板向下弯曲变形问题，能够保证显示装置具有较好的显示效果O
[0131]以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。
【主权项】
1.一种电光材料柱状透镜阵列结构，其特征在于，所述电光材料柱状透镜阵列结构包括: 第一基板(I)，包括第一电极层(12); 第二基板(8)，与所述第一电极层(12)相对设置，所述第二基板(8)包括第二电极层(81)，且所述第二电极层(81)与所述第一电极层(12)之间具有间隙； 平凸透镜组件(3)，设置在所述间隙中，且所述平凸透镜组件(3)设置在所述第一电极层(12)的表面上，所述平凸透镜组件(3)包括凸透镜阵列(31)，所述凸透镜阵列(31)包括多个依次排列的凸透镜(310)，各所述凸透镜(310)具有凸表面，至少一个所述凸表面设置有朝向所述第二电极层(81)突出的至少一个突起部(01); 密封部(7)，设置在所述间隙中，且所述第二电极层(81)、所述平凸透镜组件(3)与所述密封部(7)形成密闭空间，或者所述第一电极层(12)、所述第二电极层(81)与所述密封部(7)形成密闭空间；以及 多个电光材料分子(5)，各所述电光材料分子(5)设置在所述密闭空间中。2.根据权利要求1所述的电光材料柱状透镜阵列结构，其特征在于，至少一个所述凸表面设置有多个所述突起部(01)，多个所述突起部(01)在所述凸透镜(310)的长度延伸方向上间隔排列。3.根据权利要求1所述的电光材料柱状透镜阵列结构，其特征在于，各所述突起部(01)设置在所述凸表面的顶部，且所述突起部(01)朝向所述第二基板(8)的支撑表面为平面，且所述平面平行于所述第二基板(8)的延伸面。4.根据权利要求1所述的电光材料柱状透镜阵列结构，其特征在于，观察者从所述第二电极层(81)经所述平凸透镜组件(3)朝所述第一电极层(12)观察时能看到的最小长度为临界长度，所述突起部(01)的支撑表面的最大二维尺寸小于或等于所述临界长度。5.根据权利要求1所述的电光材料柱状透镜阵列结构，其特征在于，各所述突起部(01)的高度在5?ΙΟμπι之间。6.根据权利要求1所述的电光材料柱状透镜阵列结构，其特征在于， 所述第一基板(I)还包括:第一透明基材层(U)，设置在所述第一电极层(12)的远离所述平凸透镜组件(3)的表面上；以及 所述第二基板(8)还包括:第二透明基材层(82)，设置在所述第二电极层(81)的远离所述平凸透镜组件(3)的表面上。7.根据权利要求6所述的电光材料柱状透镜阵列结构，其特征在于，所述第一电极层(12)包括相互隔离设置的主电极部(121)与次电极部(122)，所述平凸透镜组件(3)设置在所述主电极部(121)上，所述电光材料柱状透镜阵列结构还包括电导通部(9)，所述电导通部(9)设置在所述次电极部(122)的远离所述第一透明基材层(11)的表面上，所述电导通部(9)用来电连接所述次电极部(122)与所述第二电极层(81)。8.根据权利要求7所述的电光材料柱状透镜阵列结构，其特征在于，所述次电极部(122)与所述主电极部(121)通过电气阻断结构隔离。9.根据权利要求6所述的电光材料柱状透镜阵列结构，其特征在于，所述平凸透镜组件(3)还包括设置在所述第一电极层(12)的远离所述第一透明基材层(11)的表面上的封胶部(32)，且所述封胶部(32)围绕所述凸透镜阵列(31)设置且与所述凸透镜阵列(31)相连接，所述封胶部(32)的远离所述第一电极层(12)的表面为封胶面，所述密封部(7)设置在所述封胶面上，且所述密封部(7)、所述平凸透镜组件(3)和所述第二电极层(81)形成所述密闭空间。10.根据权利要求1所述的电光材料柱状透镜阵列结构，其特征在于，所述电光材料柱状透镜阵列结构还包括: 第一配向膜(4)，设置在所述凸表面上；以及 第二配向膜(6)，设置在所述第二电极层(81)的朝向所述第一配向膜(4)的表面上，各所述电光材料分子(5)设置在所述第一配向膜(4)与所述第二配向膜(6)之间。11.根据权利要求10所述的电光材料柱状透镜阵列结构，其特征在于，所述凸透镜阵列(31)还包括至少一个配向缓冲部(33)，各所述配向缓冲部(33)设置在相邻的两个所述凸透镜(310)之间。12.根据权利要求11所述的电光材料柱状透镜阵列结构，其特征在于，所述电光材料柱状透镜阵列结构还包括多个遮光部(2)，各所述遮光部(2)设置在所述第一电极层(12)与所述凸透镜阵列(31)之间，所述遮光部(2)与所述配向缓冲部(33)—一对应。13.根据权利要求12所述的电光材料柱状透镜阵列结构，其特征在于，所述第一电极层(12)的靠近所述平凸透镜组件(3)的表面为第一表面，各所述配向缓冲部(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.根据权利要求1至13中任一项所述的电光材料柱状透镜阵列结构，其特征在于，所述电光材料分子(5)为液晶分子。15.—种显示装置，包括影像光与电光材料柱状透镜阵列结构，特征在于，所述电光材料柱状透镜阵列结构为权利要求1至14中任一项所述的电光材料柱状透镜阵列结构。16.根据权利要求15所述的显示装置，其特征在于，所述影像光为线性偏振光，当所述电光材料柱状透镜阵列结构不加电场的情况下，所述电光材料分子的长轴方向与所述影像光的偏振方向平行。
【文档编号】G02F1/1343GK106094067SQ201610708253
【公开日】2016年11月9日
【申请日】2016年8月23日
【发明人】林明彦, 张晶, 范延江, 曾凡初, 刘甫潭
【申请人】张家港康得新光电材料有限公司