一种液晶透镜基板及其制备方法、液晶透镜、立体显示装置制造方法
【专利摘要】本发明提供一种液晶透镜基板及其制备方法、液晶透镜、立体显示装置，属于显示技术科领域，其可解决现有的液晶透镜由于条形电极与周围间隔区域的透光率差异存在明显切变造成易于与显示面板像素黑矩阵因叠加而产生莫尔纹的问题。本发明的液晶透镜及其制备方法、立体显示装置，包括横截面为封闭弧形的条形电极，该条形电极与周围间隔区域的透光率差异成缓慢变化，透过光线的亮度不会明显变化，不会出现多条间隔的明暗相间的条纹，降低了产生莫尔纹几率。
【专利说明】一种液晶透镜基板及其制备方法、液晶透镜、立体显示装置
【技术领域】
[0001]本发明属于显示【技术领域】，具体涉及一种液晶透镜基板及其制备方法、液晶透镜、立体显示装置。
【背景技术】
[0002]随着立体显示技术的快速发展，立体显示设备也有了越来越大量的需求，在实现三维立体显示众多的技术当中，裸眼立体显示由于无需观察者佩戴专用眼镜的优点使得它在三维立体显示领域中备受青睐。
[0003]如图1所示，一种裸眼三维立体显示的基本原理是:显示面板20分为多个左右(L，R)显示区，分别显示两眼所看到的图像，两个显示区由交替排列的条状区组成；而显示面板前设有透镜21，透镜21可将不同显示区中的子像素(图1中用a，b，c，d)发出的光集中折射向不同的空间区域中，从而使人的左右眼分别看到不同显示区的图像，达到三维立体显示的效果。再现三维图像的透镜的可以使用由液晶层构成的液晶透镜，其由电场驱动。
[0004]如图2所示，现有技术中一种液晶透镜的结构示意图，液晶透镜100包括第一基板110、第二基板120、液晶层130 ;液晶层130设在第一基板110、第二基板120之间。第一基板110的第一衬底111上有第一电极层112和第一配向膜113，第二基板120的衬底121上有第二电极层122以及第二配向膜123。
[0005]其中，第一基板110和第二基板120相对间隔设置,第一电极层112设置在第一基板110的第一衬底111上，被第一配向膜113覆盖，第二电极层122设置在第二基板120的第二衬底121上,被第二配向膜123覆盖。第一电极层112和第二电极层122用于产生电场，驱动液晶分子旋转，从而将光线折射向所需位置。
[0006]其中，第一电极层112为包括多个间隔设置的条形电极1121，条形电极1121的横截面为长方形，具有均匀的厚度。
[0007]在上述的液晶透镜100结构中，当光线经由显示面板20射到液晶透镜100时，由于液晶透镜100的条形电极1121与周围间隔区域存在透光率不同，且条形电极1121边缘与周围间隔区域的透过率的差异存在明显的切变，故在光线亮度即表现为明显的亮度变化，整体表现出多条间隔的明暗相间的条纹(相当于液晶透镜100是一个光栅)，而这些间隔条纹与显示面板20的黑矩阵(相当于另一个光栅)相互干涉，从而容易产生莫尔纹，减弱了裸眼立体显示的优势。
[0008]如图3和图4所示，现有技术采用的条形电极1121的横截面一般为梯形或不等高台阶形，虽然在避免条纹产生莫尔纹方面相对长方形的横截面的电极有一定改善，但仍然存在易产生莫尔纹的缺陷。同时，制作上述梯形或台阶形条形电极1121的通常需要多次光亥IJ，因工艺复杂、流程较长、成本很高，不利于裸眼立体显示技术的推广。
【发明内容】
[0009]本发明的目的是解决现有技术的液晶透镜由于条形电极与周围间隔区域的透光率差异存在明显切变造成易于与显示面板像素黑矩阵因叠加而产生莫尔纹的问题，提供一种能够减少莫尔纹产生的液晶透镜基板及其制备方法、液晶透镜、立体显示装置。
[0010]解决本发明技术问题所采用的技术方案是一种液晶透镜基板，包括第一衬底和设在所述第一衬底上的第一电极层，第一电极层包括多个间隔设置的条形电极，所述条形电极的垂直于其延伸方向的截面为封闭弧形；所述封闭弧形包括远离所述第一衬底的弧形部分和靠近所述第一衬底的直线部分。
[0011]优选的是，所述封闭弧形的高度为400A-2000A。
[0012]进一步优选的是，所述封闭弧形的高度为1000A-丨350A。
[0013]优选的是，所述封闭弧形的宽度为5-20 μ m。
[0014]优选的是，所述条形电极是采用透明导电油墨制备。
[0015]优选的是，相邻条形电极间的距离为10-20 μ m。
[0016]优选的是，所述透明导电油墨为水溶性银粉。
[0017]优选的是，所述透明导电油墨为聚3，4_乙撑二氧噻吩/聚苯乙烯磺酸盐。
[0018]本发明的另一个目的还包括提供一种上述液晶透镜基板的制备方法，包括以下步骤:
[0019]I)将透明导电油墨通过丝网网版印刷在第一衬底上，所述丝网网版具有条形网孔图案；
[0020]2).所述透明导电油墨扩散后，对透明导电油墨烘干，获得横截面为封闭弧形的条形电极。
[0021]优选的是，所述透明导电油墨的粘度为3-20p，所述条形网孔的宽度为5-20 μ m，所述透明导电油墨扩散时间为l_15min，所述透明导电油墨的烘干温度为50_80°C、烘干时间为2-8min，所述条形电极的高度为400A-2000A。
[0022]本发明的另一个目的还包括提供一种液晶透镜，包括:间隔设置的第一基板和第二基板，以及位于所述第一基板和所述第二基板之间的液晶层；
[0023]其中，所述第一基板上述的第一基板；
[0024]所述第二基板包括第二衬底和设在第二衬底上的第二电极层，所述第一电极层和所述第二电极层用于产生电场。
[0025]本发明的另一个目的还包括提供一种立体显示装置，包括显示面板及设于所述显示面板出光面外的液晶透镜，所述液晶透镜采用上述的液晶透镜。
[0026]本发明的液晶透镜基板及其制备方法、液晶透镜、立体显示装置具有以下优点:横截面为封闭弧的形条形电极与周围间隔区域的透光率差异成缓慢变化，透过光线的亮度不会明显变化，不会出现多条间隔的明暗相间的条纹，降低了产生莫尔纹几率；同时，利用透明导电油墨的流动性，使透明导电油墨向两边扩散，并固化形成截面形状为封闭弧形的条形电极，该方法制作简单，流程简化，降低了生产成本。
【专利附图】
【附图说明】
[0027]图1为现有技术裸眼三维立体显示的示意图。
[0028]图2为现有技术中液晶透镜的结构示意图。[0029]图3为现有技术中具有梯形横截面条形电极的结构示意图。
[0030]图4为现有技术中具有不等高台阶形横截面条形电极的结构示意图。
[0031]图5为本发明实施例1中液晶透镜基板及液晶透镜的结构示意图。
[0032]图6为本发明实施例2中液晶透镜基板的制备方法流程图。
[0033]其中:
[0034]100.液晶透镜；110.第一基板；111.第一衬底；112.第一电极层；1121.条形电极；113.第一配向膜；120.第二基板；121.第二衬底；122.第二电极层；123.第二配向膜；130.液晶层；20.显示面板；21.透镜。
【具体实施方式】
[0035]为使本领域技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图和【具体实施方式】对本发明作进一步详细描述。
[0036]实施例1
[0037]如图5所示，本实施例提供一种液晶透镜基板110，包括第一衬底111和设在第一衬底111上的第一电极层112，第一电极层112包括多个间隔设置的条形电极1121，条形电极1121的垂直于其延伸方向的截面为封闭弧形；所述封闭弧形包括远离第一衬底111的弧形部分和靠近第一衬底111的直线部分。
[0038]本实施例还提供一种液晶透镜100，包括第一基板110、第二基板120、液晶层130、第一电极层112、第二电极层122、第一配向膜113以及第二配向膜123 ；
[0039]其中，第一基板110和第二基板120相对间隔设置,液晶层130位于第一基板110和第二基板120之间，第一电极层112设置在第一基板110的第一衬底111上，被第一配向膜113覆盖，第二电极层122设置在第二基板120的第二衬底121上，被第二配向膜123覆盖；
[0040]本实施例中液晶透镜基板110和液晶透镜100的条形电极1121的横截面为封闭弧形，由于条形电极1121与周围间隔区域的透光率差异成缓慢变化，透过光线的亮度不会明显变化，不会出现多条间隔的明暗相间的条纹，降低了产生莫尔纹几率。
[0041]条形电极1121从中间向两侧的厚度逐渐变薄。优选的，封闭弧形的高度(即弧顶
和直线部分之间距离)为400A-2000A。更优选的，封闭弧形的高度为IOOOA-1350A。上述的厚度范围的条形电极1121能够保证较大的透过率，并方便制作。
[0042]优选的，封闭弧形的宽度(直线部分的长度)为5_20μπι，相邻条形电极1121间的距离为10-20 μ m ;上述宽度范围能够更好的满足3D显示对液晶透镜设计要求。
[0043]优选的条形电极1121是采用透明导电油墨制备，该类材料在具有良好的导电性能的基础上能够具有一定流动性，方便横截面为封闭弧形的条形电极1121的制作。应当理解的是，现有的透明导电油墨都是适用的。
[0044]具体地，透明导电油墨为水溶性银粉或聚3，4_乙撑二氧噻吩/聚苯乙烯磺酸盐。
[0045]实施例2
[0046]如图6所示，本实施例提供一种上述液晶透镜基板的制备方法，包括以下步骤:
[0047]I)将透明导电油墨通过丝网网版印刷在第一衬底上，所述丝网网版具有条形网孔图案；[0048]2).透明导电油墨扩散后，对透明导电油墨烘干，获得横截面为封闭弧形的条形电极。
[0049]具体地，可采用具有以下工艺参数的制作步骤完成:
[0050]I).调整水溶性银粉的粘度，使其粘度为3-20p，本实施例为6p ;制作具有条形网孔图案的丝网网版，其中，条形网孔的宽度5-20 μ m，网孔的宽度稍小于封闭弧形的直线部分的长度(由于水溶性银粉扩散的存在)，本实施例中条形网孔的宽度10 μ m。
[0051]2).将水溶性银粉通过丝网网版印刷在第一衬底111上，如图3所示印刷完成时条形电极1121横截面形状为长方形。
[0052]3).将水溶性银粉扩散，扩散是时间一般为l_15min，本实施例为2min，扩散中的条形电极1121的截面形状如图6所示，扩散完成后条形电极1121的截面形状为封闭弧形。接着对条形电极1121进行干燥，可以在50-80°C进行干燥，本实施例在60°C下干燥，干燥的时间可以为2-8min，本实施例为3min，通过控制水溶性银粉的粘度、扩散时间及干燥速率
使得条形电极1121的高度为400人-2000A，本实施例条形电极1121的高度为1100A。
[0053]液晶透镜100的其它功能层的制备可以采用已知的方法制备，不再一一赘述。
[0054]本实施例采用丝网网版印刷的方法制备截面为封闭弧形的条形电极1121，利用透明导电油墨(水溶性银粉)的流动性，使透明导电油墨向两边扩散，使透明导电油墨向两边扩散，并固化形成截面形状为封闭弧形的条形电极1121，该方法制作简单，流程简化，降低了生产成本。
[0055]应当理解的是，透明导电油墨也可以是聚3，4_乙撑二氧噻吩/聚苯乙烯磺酸盐，可以调节上述的制备参数，制备高度为400A-2000A的条形电极1121。
[0056]实施例3
[0057]本实施例提供一种立体显示装置，包括显示面板及设于所述显示面板出光面外的液晶透镜，所述液晶透镜采用上述的液晶透镜。
[0058]可以理解的是，以上实施方式仅仅是为了说明本发明的原理而采用的示例性实施方式，然而本发明并不局限于此。该立体显示装置可以为:手机、平板电脑、电视机、显示器、笔记本电脑、数码相框、导航仪等任何具有显示功能的产品或部件。该立体显示装置的实施可以参见上述实施例，重复之处不再赘述。对于本领域内的普通技术人员而言，在不脱离本发明的精神和实质的情况下，可以做出各种变型和改进，这些变型和改进也视为本发明的保护范围。
【权利要求】
1.一种液晶透镜基板,包括第一衬底和设在所述第一衬底上的第一电极层，第一电极层包括多个间隔设置的条形电极，其特征在于，所述条形电极的垂直于其延伸方向的截面为封闭弧形；所述封闭弧形包括远离所述第一衬底的弧形部分和靠近所述第一衬底的直线部分。
2.根据权利要求1所述的液晶透镜基板，其特征在于，所述封闭弧形的高度为400A-2000A。
3.根据权利要求2所述的液晶透镜基板，其特征在于，所述封闭弧形的高度为1000A-1350A。
4.根据权利要求1所述的液晶透镜基板，其特征在于，所述封闭弧形的宽度为5-20 μ mD
5.根据权利要求1所述的液晶透镜基板，其特征在于，相邻条形电极间的距离为IO-20 u ITio
6.根据权利要求1所述的液晶透镜基板，其特征在于，所述条形电极是采用透明导电油墨制备。
7.根据权利要求6所述的液晶透镜基板，其特征在于，所述透明导电油墨为水溶性银粉。
8.根据权利要求6所述的液晶透镜基板，其特征在于，所述透明导电油墨为聚3，4_乙撑二氧噻吩/聚苯乙烯磺酸盐。
9.一种如权利要求1-8任一所述的液晶透镜基板的制备方法，其特征在于，包括以下步骤: 1)将透明导电油墨通过丝网网版印刷在第一衬底上，所述丝网网版具有条形网孔图案； 2).所述透明导电油墨扩散后，对透明导电油墨烘干，获得横截面为封闭弧形的条形电极。
10.一种如权利要求9所述的液晶透镜基板的制备方法，所述透明导电油墨的粘度为3-20p,所述条形网孔的宽度为5-20 μ m,所述透明导电油墨扩散时间为l_15min,所述透明导电油墨的烘干温度为50-80°C、烘干时间为2-8min，所述条形电极的高度为400A-2000A。
11.一种液晶透镜，包括:间隔设置的第一基板和第二基板，以及位于所述第一基板和所述第二基板之间的液晶层； 其特征在于，所述第一基板为权利要求1至8中任一所述的第一基板； 所述第二基板包括第二衬底和设在第二衬底上的第二电极层，所述第一电极层和所述第二电极层用于产生电场。
12.—种立体显示装置，包括显示面板及设于所述显示面板出光面外的液晶透镜，所述液晶透镜采用如权利要求9所述的液晶透镜。
【文档编号】G02B27/22GK103869573SQ201410081577
【公开日】2014年6月18日 申请日期:2014年3月6日 优先权日:2014年3月6日
【发明者】吴坤 申请人:京东方科技集团股份有限公司