專利名稱：一種3d顯示裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
—種3D顯示裝置技術(shù)領(lǐng)域[0001]本實用新型涉及顯示技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種3D顯示裝置。
背景技術(shù)：
[0002]隨著三維(以下簡稱3D)顯示技術(shù)的不斷進步,新一代3D成像技術(shù)FPR(Film-type Patterned Retarder)3D技術(shù)應(yīng)用而生。FPR3D技術(shù)是將3D畫面通過顯示器上面的相位延遲層分解為左、右兩個獨立的畫面，再通過偏光式3D眼鏡將畫面反應(yīng)給人的大腦形成3D影像。[0003]在目前的FPR3D液晶顯示裝置中，如圖I所示,為現(xiàn)有FPR3D液晶顯示裝置部分結(jié)構(gòu)及成像示意圖，周期性排列設(shè)置的相位延遲(pattern retarder)層3設(shè)置在玻璃基板2 的外側(cè)，即設(shè)置在液晶盒的外側(cè)，黑矩陣(black matrix)l設(shè)置在玻璃基板2的內(nèi)側(cè)。在液晶顯示裝置的水平方向周期性相位延遲層交互設(shè)置有右偏光區(qū)域和左偏光區(qū)域，向這些區(qū)域分別投射相應(yīng)的右眼用影像和左眼用影像。在眼鏡上采用圓偏光濾光片，使右眼和左眼可看到不同的影像。FPR3D技術(shù)因其成本低、無閃爍、眼鏡重量輕等優(yōu)點，成為了 3D顯示領(lǐng)域最重要的技術(shù)之一。[0004]然而，研究表明，F(xiàn)PR的3D效果可視角度受黑矩陣I的厚度以及玻璃基板厚度的影響。圖I中位于下方的三角形所覆蓋的區(qū)域為能夠看到3D效果的區(qū)域。三角形的短邊 a的長度與黑矩陣I的寬度成正比例關(guān)系，即，黑矩陣I的寬度越厚，三角形的短邊a的長度越長，3D效果可視角度Θ越大。然而，黑矩陣I的寬度不能無限增大。因此，在實際使用過程中，黑矩陣I的寬度基本固定，即三角形的短邊a的長度固定。三角形的的長邊b與玻璃厚度成正比關(guān)系，即玻璃厚度越厚，三角形的的長邊b越長，3D效果可視角度Θ越小。 對于目前較為普遍的厚度為O. 7T (毫米)的玻璃基板而言，F(xiàn)PR的3D效果可視角度Θ僅為 ±10°左右，3D效果并不理想。實用新型內(nèi)容[0005]本實用新型要解決的技術(shù)問題就是針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述缺陷，提供一種3D 顯示裝置，其可以獲得近似全視角范圍內(nèi)的3D效果。[0006]解決上述技術(shù)問題的所采用的技術(shù)方案是提供一種3D顯示裝置，包括顯示基板、 陣列基板和位于所述顯示基板和陣列基板之間的液晶層，所述顯示基板包括第一基板、相位延遲層、第一偏光片和第一取向?qū)?，所述相位延遲層設(shè)置在所述第一基板的內(nèi)表面，所述相位延遲層包括多條周期性排列且相互平行的相位延遲層條紋和多條黑矩陣，任意兩個相鄰的所述相位延遲層條紋之間以及整個所述相位延遲層條紋的周邊設(shè)置所述黑矩陣，所述第一偏光片設(shè)置在所述相位延遲層的內(nèi)表面，所述第一取向?qū)游挥谒龅谝黄馄膬?nèi)表面；[0007]所述相位延遲層條紋包括光取向?qū)雍鸵壕Х肿訉樱龉馊∠驅(qū)釉O(shè)置在所述第一基板的內(nèi)表面，所述液晶分子層設(shè)置在所述光取向?qū)雍退龊诰仃囆纬傻目臻g內(nèi)；[0008]所述陣列基板包括第二基板、彩膜和第二偏光片，所述彩膜設(shè)置在所述第二基板的內(nèi)表面，所述第二偏光片設(shè)置在所述第二基板的外表面。[0009]其中，任意相鄰兩行所述光取向?qū)拥娜∠蚍謩e為45°和-45°。[0010]其中，所述黑矩陣的厚度為0.96 1.56μπι。[0011]其中，所述黑矩陣的厚度為I. 4μπι。[0012]其中，所述第一偏光片為貼合在一起的三醋酸纖維素層和聚乙烯醇層，或者為貼合在一起的三醋酸纖維素層、聚乙烯醇層和三醋酸纖維素層，而且所述三醋酸纖維素層與所述相位延遲層相鄰。[0013]本實用新型具有以下有益效果[0014]本實用新型提供的3D顯示裝置包括顯示基板、陣列基板和位于所述顯示基板和陣列基板之間的液晶層，顯不基板包括第一基板、相位延遲層、第一偏光片和第一取向?qū)樱?相位延遲層設(shè)置在所述第一基板的內(nèi)表面，即將相位延遲層設(shè)置在液晶盒內(nèi)部，所述相位延遲層 包括多條周期性排列且相互平行的相位延遲層條紋和多條黑矩陣，任意兩個相鄰的所述相位延遲層條紋之間以及整個所述相位延遲層條紋的周邊設(shè)置所述黑矩陣，使得顯示裝置發(fā)射的光線不經(jīng)過第一基板而直接照射到相位延遲層，使第一基板的厚度不再影響3D 效果的可視角范圍，即縮短了圖I所示三角形的長邊的長度，從而增大了顯示裝置的視角范圍，并使3D顯示裝置的3D效果近似達到全視角范圍。


[0015]圖I為現(xiàn)有FPR3D液晶顯示裝置的部分結(jié)構(gòu)及成像示意圖；[0016]圖2為本實用新型實施例3D顯示裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；[0017]圖3為本實用新型實施例3D顯示裝置的3D效果的視覺范圍示意圖；[0018]圖4為本實用新型實施例顯示基板的制作方法流程圖。
具體實施方式
[0019]為使本領(lǐng)域的技術(shù)人員更好地理解本實用新型的技術(shù)方案，
以下結(jié)合附圖對本實用新型提供的3D顯示裝置進行詳細描述。[0020]圖2為本實用新型實施例3D顯示裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖2所示，3D顯示裝置包括顯示基板21和陣列基板22，顯示基板21和陣列基板22對盒形成一體，且在顯示基板21 和陣列基板22之間填充有液晶層23。[0021]本實施例提供的顯不基板21包括第一基板211、相位延遲層213'第一偏光片214 以及第一取向?qū)?15。其中，相位延遲層213'設(shè)置在第一基板211的內(nèi)表面(即靠近液晶一側(cè)的表面)，第一偏光片214設(shè)置在相位延遲層213'的內(nèi)表面。[0022]需要指出的是，這里所指的內(nèi)表面和下文中提及的與顯示基板有關(guān)部件的內(nèi)表面均是指靠近陣列基板22 (或液晶)一側(cè)的表面，下文中提及的與陣列基板有關(guān)部件的內(nèi)表面均是指靠近顯示基板21 (或液晶)一側(cè)的表面。[0023]相位延遲層213'包括多條周期性排列且相互平行的相位延遲層條紋213和多條黑矩陣212。在第一基板211的內(nèi)表面任意兩個相鄰的相位延遲層條紋213之間以及整個相位延遲層條紋213的周邊設(shè)置黑矩陣212，黑矩陣212用于遮擋其左側(cè)和右側(cè)相位差延遲條紋213所發(fā)射出的光線，避免左眼圖形光線射入觀看者的右眼，以及避免右眼圖像光線射入觀看者的左眼而導致串擾。黑矩陣212的厚度為O. 96 I. 56 μ m,優(yōu)選I. 4 μ m，以使黑矩陣既不影響對液晶盒漏光的吸收，又可以使相位延遲層213'達到理想的相位延遲。[0024]在本實施例中，相位延遲層條紋213包括光取向?qū)?13a和液晶分子層213b。其中，光取向?qū)?13a設(shè)置在第一基板211的內(nèi)表面,液晶分子層213b設(shè)置在光取向?qū)?13a 和黑矩陣212形成的空間內(nèi)。任意兩行相鄰的光取向?qū)?13a的方向分別為45°和-45°。[0025]光取向?qū)?13a米用添加有光反應(yīng)基團的聚酰亞胺制作,光反應(yīng)基團用于光取向， 其可以為肉桂酸基團或偶氮基團等光反應(yīng)基團。[0026]第一偏光片214設(shè)置在相位延遲層213'的內(nèi)表面，換言之，將相位延遲層213' 設(shè)置在第一基板211和第一偏光片214之間。[0027]第一偏光片214包括貼合(疊置)在一起的三醋酸纖維素層214a和聚乙烯醇 (polyvinyl alcohol,簡稱為PVA)層214b。在將第一偏光片214貼合(疊置)在相位延遲層213'的內(nèi)表面時，使三醋酸纖維素層214a與相位延遲層213'相鄰。第一偏光片214 還可以是依次貼合(或疊置)的三醋酸纖維素層、聚乙烯醇層和三醋酸纖維素層，即將三醋酸纖維素層、聚乙烯醇層和三醋酸纖維素層依次貼合(或疊置)在一起形成第一偏光片214。[0028]第一取向?qū)?15設(shè)置在第一偏光片214的內(nèi)表面?！0029]在本實施例中，陣列基板22包括第二基板221、彩膜222、第二取向?qū)?23、陣列排布的像素單元(圖中未示出)、柵線(圖中未示出)以及數(shù)據(jù)線(圖中未示出)，其中，彩膜222 設(shè)置在第二基板221內(nèi)表面，第二取向?qū)?23設(shè)置在彩膜222的內(nèi)表面。[0030]在第二基板221的外側(cè)還設(shè)有第二偏光片(圖中未示出)。第一基板211和第二基板221可以為玻璃基板或其它能夠適用于顯示裝置的透明基板，如塑料、樹脂或者石英。[0031]圖3為本實用新型實施例提供的3D顯示裝置的3D效果的視覺范圍示意圖。由圖 3可知，本實用新型實施例提供的3D顯示裝置的3D效果視覺范圍近似全視角范圍。[0032]本實施例提供的3D顯示裝置包括顯示基板、陣列基板和位于所述顯示基板和陣列基板之間的液晶層，顯不基板包括第一基板、相位延遲層、第一偏光片和第一取向?qū)?，將相位延遲層設(shè)置在所述第一基板的內(nèi)表面，即將相位延遲層設(shè)置在液晶盒內(nèi)部，所述相位延遲層包括多條周期性排列且相互平行的相位延遲層條紋和多條黑矩陣，任意兩個相鄰的所述相位延遲層條紋之間以及整個所述相位延遲層條紋的周邊設(shè)置所述黑矩陣，使得顯示裝置發(fā)射的光線不經(jīng)過第一基板而直接照射到相位延遲層，使玻璃基板的厚度不再影響3D 效果的可視角范圍，即縮短了圖I所示三角形的長邊的長度，從而增大了顯示裝置的視角范圍，并使顯示裝置的3D效果近似全視角范圍。[0033]上述3D顯示裝置通過以下方式形成。3D顯示裝置主要包括顯示基板和陣列基板， 對應(yīng)地，3D顯示裝置的制作主要包括顯示基板的制作和陣列基板的制作。圖4為本實用新型實施例顯示基板的制作方法的流程圖。如圖4所述，顯示基板的制作步驟包括[0034]步驟SI，提供第一基板。[0035]第一基板可以為玻璃基板，也可以選用塑料、樹脂或者石英等其它透明的基板。[0036]步驟S2，通過構(gòu)圖工藝，在第一基板的內(nèi)表面形成黑矩陣。[0037]在步驟S2中，黑矩陣可以通過以下方式形成，即，在第一基板的內(nèi)表面涂覆一層摻有炭黑的樹脂層，摻有炭黑的樹脂層的厚度為O. 96 I. 56 μ m，優(yōu)選I. 4 μ m，然后通過掩5膜、曝光、顯影、刻蝕形成黑矩陣。當然，黑矩陣還可以通過打印或絲網(wǎng)印刷等方式形成。[0038]步驟S3，在第一基板的內(nèi)表面且未形成有黑矩陣的區(qū)域制作相位延遲層條紋。[0039]本實施例中，相位延遲層條紋包括光取向?qū)雍鸵壕Х肿訉樱虼?，步驟S3包括[0040]步驟S31，在第一基板的內(nèi)表面且未形成黑矩陣的區(qū)域涂覆或沉積光敏材料層。[0041]本實施例可以通過涂覆或沉積等方式在第一基板的內(nèi)表面且未形成黑矩陣的區(qū)域形成光敏材料層。光敏材料層可以采用光敏性樹脂形成。[0042]步驟S32，用線偏振紫外光照射光敏材料層形成光取向?qū)樱⑹谷我鈨尚邢噜彽乃龉馊∠驅(qū)尤∠虻牟煌?。[0043]在步驟S32中，先用遮光板將奇數(shù)行光取向?qū)铀趨^(qū)域遮擋，對偶數(shù)行光取向?qū)铀趨^(qū)域進行曝光；再用遮光板將偶數(shù)行光取向?qū)铀趨^(qū)域遮擋，對奇數(shù)行光取向?qū)铀趨^(qū)域進行曝光，從而使相鄰兩行光取向?qū)有纬刹煌∠颉0044]在本實施例中，任意兩行相鄰的光取向?qū)拥娜∠虿煌?，如任意任意兩行相鄰的光取向?qū)拥娜∠蚩梢苑謩e為45°和-45°。[0045]本實施例還可以通過以下方式形成光取向?qū)?，即，先用遮光板將偶?shù)行光取向?qū)铀趨^(qū)域遮擋，對奇數(shù)行光取向?qū)铀趨^(qū)域進行曝光；再用遮光板將奇數(shù)行光取向?qū)铀趨^(qū)域遮擋，對偶數(shù)行光取向?qū)铀趨^(qū)域進行曝光，從而使相鄰兩行光取向?qū)有纬刹煌∠?。[0046]當然，本實施例還可以利用偏振紫外光逐行照射光取向?qū)?，以使相鄰兩行光取向?qū)有纬刹煌∠?。[0047]步驟S4，在光取向?qū)雍秃诰仃囆纬傻目臻g內(nèi)形成液晶分子層。[0048]在步驟S4中，將液晶分子滴在光取向?qū)雍秃诰仃囆纬傻目臻g內(nèi)，由于光取向?qū)拥脑?，液晶分子在光取向?qū)觾?nèi)按照以下方式排列，即，任意兩行相鄰的液晶分子層的取向分別為45°和-45。。[0049]通過上述步驟，光取向?qū)雍鸵壕Х肿訉有纬闪酥芷谛耘帕星蚁嗷テ叫械南辔谎舆t層條紋，而且黑矩陣和相位延遲層條紋構(gòu)成了本實施例的相位延遲層。[0050]步驟S5,在相位延遲層的內(nèi)表面設(shè)置第一偏光片。[0051]在本實施例中，第一偏光片214包括貼合(疊置)在一起的三醋酸纖維素層和聚乙烯醇層；或者，包括依次貼合(或疊置)的三醋酸纖維素層、聚乙烯醇層和三醋酸纖維素層。[0052]步驟S5具體包括[0053]步驟S51，形成第一偏光片。[0054]提供三醋酸纖維素層和聚乙烯醇層，將三醋酸纖維素層和聚乙烯醇層貼合在一起，形成第一偏光片；或者，依次將三醋酸纖維素層、聚乙烯醇層和三醋酸纖維素層貼合在一起，形成另一種第一偏光片。[0055]步驟S52,將第一偏光片貼在相位延遲層的內(nèi)表面。[0056]將第一偏光片貼在相位延遲層的內(nèi)表面，并使三醋酸纖維素層與相位延遲層相鄰。[0057]步驟S5還可以通過以下步驟形成[0058]步驟S51'，將三醋酸纖維素層貼在相位延遲層的內(nèi)表面；[0059]步驟S52'，將聚乙烯醇層貼在三醋酸纖維素層的表面，從而在相位延遲層的內(nèi)表面形成第一偏光片。不難理解，第一偏光片包括三醋酸纖維素層和聚乙烯醇層。[0060]或者，根據(jù)第一偏光片結(jié)構(gòu)的不同，在步驟S52'之后，還包括[0061]步驟S53'，將三醋酸纖維素層貼在聚乙烯醇層的表面，形成的第一偏光片包括依次疊置的三醋酸纖維素層、聚乙烯醇層和三醋酸纖維素層。[0062]在本實施例中，還可以包括[0063]步驟S6,在第一偏光片的內(nèi)表面制作第一取向?qū)?。[0064]本實施例，第一取向?qū)硬捎镁埘啺坊蛘咂渌梢赃M行取向的材料制作，并對其進行摩擦取向，從而形成第一取向?qū)?。[0065]由步驟SI至步驟S6形成顯示基板。[0066]陣列基板的制作步驟與現(xiàn)有技術(shù)完全相同，在此不再贅述。[0067]最后，將陣列基板和顯示基板對盒，并在陣列基板和顯示基板之間形成液晶層，該步驟與現(xiàn)有技術(shù)相同，在此不作贅述。[0068]通過上述制作方法可以形成3D顯示裝置，而且由于相位延遲層設(shè)置在所述第一基板的內(nèi)表面，即將相位 延遲層設(shè)置在液晶盒的內(nèi)部，使得3D顯示裝置的3D效果可視角范圍不再受第一基板厚度的影響，從而使顯示裝置的3D效果近似全視角范圍。[0069]可以理解的是，以上實施方式僅僅是為了說明本實用新型的原理而采用的示例性實施方式，然而本實用新型并不局限于此。對于本領(lǐng)域內(nèi)的普通技術(shù)人員而言，在不脫離本實用新型的精神和實質(zhì)的情況下，可以做出各種變型和改進，這些變型和改進也視為本實用新型的保護范圍。
權(quán)利要求1.一種3D顯示裝置，包括顯示基板、陣列基板和位于所述顯示基板和陣列基板之間的液晶層，其特征在于，所述顯不基板包括第一基板、相位延遲層、第一偏光片和第一取向?qū)?，所述相位延遲層設(shè)置在所述第一基板的內(nèi)表面，所述相位延遲層包括多條周期性排列且相互平行的相位延遲層條紋和多條黑矩陣，任意兩個相鄰的所述相位延遲層條紋之間以及整個所述相位延遲層條紋的周邊設(shè)置所述黑矩陣，所述第一偏光片設(shè)置在所述相位延遲層的內(nèi)表面，所述第一取向?qū)游挥谒龅谝黄馄膬?nèi)表面； 所述相位延遲層條紋包括光取向?qū)雍鸵壕Х肿訉樱龉馊∠驅(qū)釉O(shè)置在所述第一基板的內(nèi)表面，所述液晶分子層設(shè)置在所述光取向?qū)雍退龊诰仃囆纬傻目臻g內(nèi)； 所述陣列基板包括第二基板、彩膜和第二偏光片，所述彩膜設(shè)置在所述第二基板的內(nèi)表面，所述第二偏光片設(shè)置在所述第二基板的外表面。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的3D顯示裝置，其特征在于，任意相鄰兩行所述光取向?qū)拥娜∠蚍謩e為45°和-45°。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的3D顯示裝置，其特征在于，所述黑矩陣的厚度為O.96 I. 56 μ m。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的3D顯示裝置，其特征在于，所述黑矩陣的厚度為1.4μπι。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的3D顯示裝置，其特征在于，所述第一偏光片為貼合在一起的三醋酸纖維素層和聚乙烯醇層，或者為貼合在一起的三醋酸纖維素層、聚乙烯醇層和三醋酸纖維素層，而且所述三醋酸纖維素層與所述相位延遲層相鄰。
專利摘要本實用新型提供一種3D顯示裝置，其包括顯示基板、陣列基板和位于所述顯示基板和陣列基板之間的液晶，顯示基板包括第一基板、相位延遲層以及第一偏光片，相位延遲層設(shè)置在基板入光側(cè)的表面，相位延遲層包括多條周期性排列且相互平行的相位延遲層條紋和多條黑矩陣，任意兩個相鄰的相位延遲層條紋之間以及整個相位延遲層條紋的周邊設(shè)置黑矩陣，第一偏光片設(shè)置在相位延遲層入光側(cè)的表面，相位延遲層條紋包括光取向?qū)雍鸵壕Х肿訉?，光取向?qū)釉O(shè)置在基板入光側(cè)的表面，液晶分子層設(shè)置在光取向?qū)雍秃诰仃囆纬傻目臻g內(nèi)。該3D顯示裝置的3D效果的可視角范圍不受第一基板厚度的影響，從而使顯示裝置達到近似全視角范圍的3D效果。
文檔編號G02B27/26GK202748540SQ20122044623
公開日2013年2月20日 申請日期2012年9月3日 優(yōu)先權(quán)日2012年9月3日
發(fā)明者張洪術(shù), 陳玉瓊, 趙合彬, 董霆 申請人:京東方科技集團股份有限公司, 北京京東方顯示技術(shù)有限公司