CN104977724A - 3d显示装置及其制作方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种3D显示装置，包括相对设置的彩膜基板和阵列基板。其中，彩膜基板的远离阵列基板的一面形成有光栅层。本发明的3D显示装置将光栅层直接形成在彩膜基板的远离阵列基板的一面，无需另外单独制作光栅基板而再将光栅基板固定在彩膜基板上。通过这种设置一方面节省了制作光栅的基材，从而降低了制作3D液晶显示装置的成本。另一方面，由于本发明的3D显示装置降低了3D液晶显示装置的厚度，因此也提高了3D显示装置的光透过率，从而提高了3D显示装置的显示效果。

Description

3D显示装置及其制作方法

技术领域

本发明涉及液晶显示领域，尤其涉及一种3D显示装置及其制作方法。

背景技术

人眼在观察物体时，由于两眼处于不同的水平位置，即存在瞳间距，使得左眼和右眼观察到的实体图像是不同的，由于左眼和右眼所观察到的实体图像两者之间存在视差，使得人们可以感知物体的三维立体变化，即所谓的3D(threedimensional)视觉原理。

利用上述原理，业界发展出了3D显示技术。其中，3D裸眼显示技术是3D显示的最终趋势。现有用于3D裸眼显示的光栅主要包括狭缝光栅和透镜光栅，其中，狭缝光栅作为人眼的视差屏障，通过配合左眼和右眼的视差图像来实现立体显示。以此为基础，传统的3D显示装置中，通常将狭缝光栅形成于一基板表面上，而后将该基板贴合在3D显示装置上，这种3D显示装置不仅成本高，而且增加的基板也会影响光的透过率，进而影响3D显示装置的显示效果。此外，狭缝光栅通常使用金属光栅，由于其具有较强的反光作用，因此会直接影响3D显示装置的显示效果。

针对上述技术存在的问题，在本领域中希望寻求一种具有更好显示效果的3D显示装置，以解决现有技术中的不足之处。

发明内容

为了进一步提高3D显示装置的显示效果，本发明提供了一种3D显示装置及其制作方法。

根据本发明提供的一种3D显示装置，包括相对设置的彩膜基板和阵列基板。其中，彩膜基板的远离阵列基板的一面形成有光栅层。

本发明的3D显示装置将光栅层直接形成在彩膜基板的远离阵列基板的一面，无需另外单独制作光栅基板而再将光栅基板固定在彩膜基板上。通过这种设置一方面节省了制作光栅的基材，从而降低了制作3D液晶显示装置的成本。另一方面，由于本发明的3D显示装置降低了3D液晶显示装置的厚度，因此也提高了3D显示装置的光透过率，从而提高了3D显示装置的显示效果。

在一些实施方案中，光栅层包括依次交替设置的条形透光区和条形遮光区，条形透光区和条形遮光区的条形宽度之和P满足以下表达式：

P＝2m×E/(E-m)

式中：m为彩膜基板中相邻色阻之间的宽度；

E为人眼的瞳间距。

在该方案所述的参数条件下，光栅层可实现良好的3D显示效果。

在一些实施方案中，条形遮光区包括金属层和至少完全覆盖在金属层上的吸光层。在该方案中，吸光层用于吸收并阻挡外部的光线以避免光在条形遮光区处发生反射而进入人眼，从而影响人眼观看3D画面的效果。

在一些实施方案中，金属层由钼、钴和铝中的一种制成。

在一些实施方案中，光栅层还包括保护层，保护层完全覆盖条形透光区和条形遮光区。该保护层用于保护在彩膜基板上形成的金属层和吸光层，从而避免光栅层在受到外力作用时受到损坏而影响3D显示装置的显示效果。

根据本发明提供的一种3D显示装置的制作方法，包括制作彩膜基板；以及在彩膜基板的远离阵列基板的一面形成光栅层。

本发明的3D显示装置的制作方法中，直接将光栅层形成在彩膜基板的远离阵列基板的一面，无需另外单独制作光栅基板而再将光栅基板固定在彩膜基板上，因此大大简化了3D显示装置的制作工艺流程；同时也节省了制作光栅的基材，从而降低了制作3D液晶显示装置的成本。此外，由于本发明的3D显示装置制作完成后相比于现有技术的3D显示装置具有更薄的厚度，因此提高了3D显示装置的光透过率，从而提高了3D显示装置的显示效果。

在一些实施方案中，光栅层的形成步骤包括：

在彩膜基板的远离阵列基板的一面上形成金属层，

在金属层上形成吸光层，

对金属层和吸光层进行曝光，

对金属层和吸光层进行显影，

对金属层和吸光层进行刻蚀得到所述光栅层。

光栅层的形成过程中，首先在彩膜基板上依次形成金属层和吸光层；随后对该两层进行曝光、显影和刻蚀来形成光栅层的条形遮光区和条形透光区；后续还可继续形成保护层等。优选地，吸光层由黑色有机树脂材料制成，其可与彩膜基板中的黑色矩阵的制作材料一致。另外，金属层的厚度优选为1000至3000埃。

在一些实施方案中，在刻蚀完成后对吸光层进行修正，以使吸光层至少完全覆盖金属层。该方案用于使吸光层完全覆盖金属层，从而防止金属层未覆盖吸光层的部分继续反射外部的光线而对人眼产生影响，从而影响人眼观看3D画面的显示效果。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：

1)在本发明的3D显示装置中，光栅层直接形成在彩膜基板的远离阵列基板的一面，与现有技术中需要额外单独制作光栅基板并将光栅基板固定在彩膜基板上来说，节省了制作光栅的基材，从而降低了制作3D液晶显示装置的成本。

2)由于本发明的3D显示装置降低了3D液晶显示装置的厚度，因此也提高了3D显示装置的光透过率，从而提高了3D显示装置的显示效果。

3)本发明的3D显示装置的制作方法中，直接将光栅层形成在彩膜基板上，大大简化了3D显示装置的制作工艺流程，从而降低了制作3D液晶显示装置的成本。

附图说明

在下文中将基于实施例并参考附图来对本发明进行更详细的描述。其中：

图1是根据本发明的3D显示装置的结构示意图；

图2是根据本发明提供的3D显示装置的制作方法的流程图；

图3是根据本发明提供的3D显示装置中光栅层的制作方法的流程图。

在附图中，相同的部件使用相同的附图标记。附图并未按照实际的比例绘制。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明作进一步说明。

这里所介绍的细节是示例性的，并仅用来对本发明的实施例进行例证性讨论，它们的存在是为了提供被认为是对本发明的原理和概念方面的最有用和最易理解的描述。关于这一点，这里并没有试图对本发明的结构细节作超出于基本理解本发明所需的程度的介绍，本领域的技术人员通过说明书及其附图可以清楚地理解如何在实践中实施本发明的几种形式。

图1显示了根据本发明提供的3D显示装置100的结构示意图。该3D显示装置100包括相对设置的彩膜基板20和阵列基板10。其中，彩膜基板20的远离阵列基板10的一面形成有光栅层30。该光栅层30包括依次交替设置的条形透光区A和条形遮光区B。而条形遮光区B包括金属层31和至少完全覆盖在金属层31上的吸光层32。

本发明的3D显示装置100将光栅层30直接形成在彩膜基板20的远离阵列基板10的一面，无需另外单独制作光栅基板而再将光栅基板固定在彩膜基板20上。通过这种设置一方面节省了制作光栅的基材，从而降低了制作3D液晶显示装置100的成本。另一方面，由于本发明的3D显示装置100的厚度大大降低，因此也提高了3D显示装置100的光透过率，从而提高了3D显示装置100的显示效果。

根据本发明，如图1所示，为了实现光栅层30良好的3D显示效果，条形透光区A和条形遮光区B的条形宽度之和P满足以下表达式：

P＝2m×E/(E-m)

式中：m为彩膜基板20中相邻色阻之间的宽度；

E为人眼的瞳间距。

根据本发明，如图1所示的实施例中，条形遮光区B包括金属层31和至少完全覆盖在金属层31上的吸光层32。在该方案中，吸光层32用于吸收并阻挡外部的光线以避免光在条形遮光区B处发生反射而进入人眼，从而影响人眼观看3D画面的效果。优选地，金属层31由钼、钴和铝中的一种制成。

在如图1所示的实施例中，光栅层还包括保护层33，保护层33完全覆盖条形透光区A和条形遮光区B。该保护层33用于保护在彩膜基板20上形成的金属层31和吸光层32，从而避免光栅层在受到外力作用时影响3D显示装置100的显示效果。优选地，保护层33完全覆盖彩膜基板20。

图2显示了根据本发明提供的3D显示装置100的制作方法的流程图，结合图1所示，具体为：

步骤S100：制作彩膜基板20；

步骤S200：在彩膜基板20的远离阵列基板10的一面形成光栅层30。

本发明的3D显示装置100的制作方法中，直接将光栅层30形成在彩膜基板20的远离阵列基板10的一面，无需另外单独制作光栅基板而再将光栅基板固定在彩膜基板20上，因此大大简化了3D显示装置100的制作工艺流程；同时也节省了制作光栅的基材，从而降低了制作3D液晶显示装置100的成本。此外，由于本发明的3D显示装置100制作完成后相比于现有技术的3D显示装置具有更薄的厚度，因此提高了3D显示装置100的光透过率，从而提高了3D显示装置100的显示效果。可以理解的是，步骤S100还可以是先后制作阵列基板10与彩膜基板20，并将二者对盒形成液晶显示面板后，在彩膜基板20上完成步骤200。

根据本发明，图3显示了的光栅层的制作流程图。结合图1所示，具体为：

步骤S201：在彩膜基板20的远离阵列基板10的一面上形成金属层31，此时金属层为完全覆盖彩膜基板20，

步骤S202：在步骤S201中的金属层31上形成吸光32，此时吸光32完全覆盖金属层31，

步骤S203：对步骤S202中的金属层31和吸光层32进行曝光，

步骤S204：对S203中的金属层和吸光层进行显影，

步骤S205：对S204中的金属层和吸光层进行刻蚀得到光栅层30。

光栅层30的形成过程中，首先在彩膜基板上依次形成金属层和吸光层；随后对该两层进行曝光、显影和刻蚀来形成光栅层30的条形遮光区B和条形透光区A；后续还可继续形成保护层33等。优选地，步骤S202中的吸光层32由黑色有机树脂材料制成，其可与彩膜基板20中的黑色矩阵的制作材料一致。另外，步骤S201中的金属层31的材料选自钼、钴和铝中的一种，其厚度优选为1000至3000埃。

根据本发明，在刻蚀完成后对吸光层32进行修正，以使吸光层32至少完全覆盖金属层31。该方案用于使吸光层32完全覆盖金属层31，从而防止金属层31未覆盖吸光层32的部分继续反射外部的光线而对人眼产生影响，从而影响人眼观看3D画面的显示效果。

此外，在本发明中，为了防止静电和改善3D显示装置100的画面显示效果，可使金属层与3D显示装置的外壳相连以形成等势体。

应注意的是，前面所述的例子仅以解释为目的，而不能认为是限制了本发明。虽然已经根据示例性实施例对本发明进行了描述，然而应当理解，这里使用的是描述性和说明性的语言，而不是限制性的语言。在当前所述的和修改的所附权利要求的范围内，在不脱离本发明的范围和精神的范围中，可以对本发明进行改变。尽管这里已经根据特定的方式、材料和实施例对本发明进行了描述，但本发明并不仅限于这里公开的细节；相反，本发明可扩展到例如在所附权利要求的范围内的所有等同功能的结构、方法和应用。

Claims (10)

1.一种3D显示装置，包括相对设置的彩膜基板和阵列基板，其中，所述彩膜基板的远离所述阵列基板的一面形成有光栅层。

2.根据权利要求1所述的3D显示装置，其特征在于，所述光栅层包括依次交替设置的条形透光区和条形遮光区，所述条形透光区和所述条形遮光区的条形宽度之和P满足以下表达式：

P＝2m×E/(E-m)

式中：m为所述彩膜基板中相邻色阻之间的宽度；

E为人眼的瞳间距。

3.根据权利要求2所述的3D显示装置，其特征在于，所述条形遮光区包括金属层和至少完全覆盖在所述金属层上的吸光层。

4.根据权利要求3所述的3D显示装置，其特征在于，所述金属层由钼、钴和铝中的一种制成。

5.根据权利要求2至4中任一项所述的3D显示装置，其特征在于，所述光栅层还包括保护层，所述保护层完全覆盖所述条形透光区和所述条形遮光区。

6.一种3D显示装置的制作方法，包括：

制作彩膜基板；

在所述彩膜基板的远离阵列基板的一面形成光栅层。

7.根据权利要求6所述的3D显示装置的制作方法，其特征在于，所述光栅层的形成步骤包括：

在所述彩膜基板的远离阵列基板的一面上形成金属层，

在所述金属层上形成吸光层，

对所述金属层和所述吸光层进行曝光，

对所述金属层和所述吸光层进行显影，

对所述金属层和所述吸光层进行刻蚀得到所述光栅层。

8.根据权利要求7所述的3D显示装置的制作方法，其特征在于，在刻蚀完成后对所述吸光层进行修正，以使所述吸光层至少完全覆盖所述金属层。

9.根据权利要求7或8所述的3D显示装置的制作方法，其特征在于，所述金属层的厚度为1000至3000埃。

10.根据权利要求7或8所述的3D显示装置的制作方法，其特征在于，所述吸光层由黑色有机树脂材料制成。