裸眼立體顯示光柵及製造方法、顯示裝置與流程
2023-12-10 01:20:46
本發明涉及顯示技術領域，特別是涉及一種裸眼立體顯示光柵及製造方法、顯示裝置。
背景技術：
人們對客觀環境的感知是通過視覺、聽覺、觸覺、嗅覺及味覺等獲取的，逼真地模擬再現出這些臨場感覺，是現代科技的重要研究課題之一。
立體視覺技術，需技術突破，才能實現實用化的應用。裸眼3d(3dimensions)技術由於擺脫了複雜的輔助設備而大受歡迎，包括3d光柵、3d透鏡技術等。其中，3d光柵技術由於能夠有效阻絕不同視點之間的圖像串擾，具有較優的立體顯示效果。傳統的後置式光柵式裸眼立體顯示器包括led、導光板、擴散片、增亮膜、光柵層、上下偏光片、lcd面板等，光柵層放置於背光模組與lcd面板之間。背光模組經過增亮膜後部分偏振光得到重複利用，亮度顯著增加，但是在經過光柵層後遮光部分仍然會導致亮度損失一半以上，因而基於光柵式的裸眼立體顯示技術面臨著亮度損失過大的問題，同時由於傳統吸收型偏光片的厚度在100μm左右，也限制了裸眼立體技術薄型化的發展趨勢。
技術實現要素：
本發明提供一種裸眼立體顯示光柵及製造方法、顯示裝置，能夠將金屬光柵層反光區的光反射回背光系統重新得到利用，提高光線利用率及減少由金屬光柵層反射環境光及面板光線所引起的顏色串擾及對比度降低等問題。
為解決上述技術問題，本發明採用的一種技術方案是：提供一種裸眼立體顯示光柵的製造方法，所述方法包括：準備一透明基底；在所述透明基底上沉積金屬氧化物層；在所述金屬氧化物層上沉積金屬光柵層，其中，所述金屬氧化物層的反射率小於所述金屬光柵層的反射率；採用光刻法對所述金屬氧化物層及所述金屬光柵層進行蝕刻以暴露部分所述透明基板，形成周期性排布的透光區及反光區。
為解決上述技術問題，本發明採用的另一種技術方案是：提供一種裸眼立體顯示光柵，所述裸眼立體顯示光柵包括：周期性排布的透光區及反光區，所述透光區包括透明基底，所述反光區包括所述透明基底及依次沉積於所述透明基底上的金屬氧化物層和金屬光柵層，其中，所述金屬氧化物層的反射率小於所述金屬光柵層的反射率。
為解決上述技術問題，本發明採用的又一種技術方案是：提供一種顯示裝置，所述顯示裝置包括權利上述任一所述的裸眼立體顯示光柵、液晶顯示面板及背光模組，其中，所述裸眼立體顯示光柵放置於所述液晶顯示面板的可視區域及所述背光模組之間。
本發明的有益效果是：區別於現有技術的情況，本發明通過在透明基底上沉積高反射率的金屬光柵層，能夠將金屬光柵層反光區的光反射回背光系統重新得到利用，提高光線利用率及減少由金屬光柵層反射環境光及面板光線所引起的顏色串擾及對比度降低等問題。
附圖說明
圖1為本發明裸眼立體顯示光柵的製造方法一實施例的流程示意圖；
圖2為本發明裸眼立體顯示光柵一實施方式的結構示意圖；
圖3為本發明裸眼立體顯示光柵一實施方式的俯視示意圖；
圖4為本發明顯示裝置一實施方式的結構示意圖。
具體實施方式
下面將結合本發明實施例中的附圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅是本發明的一部分實施例，而不是全部的實施例。基於本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬於本發明保護的範圍。
請參閱圖1，圖1為本發明裸眼立體顯示光柵的製造方法一實施例的流程示意圖，該方法包括如下步驟：
s1，準備一透明基底。
其中，所述透明基底可以是玻璃、聚對苯二甲酸乙二酯(polyethyleneterephthalate，pet)、聚甲基丙烯酸甲酯(polymethylmethacrylate，pmma)、pc、陶瓷基板或者透明塑料等任意形式的基板，在具體實施例中，還可以直接採用液晶顯示裝置陣列基板側的玻璃基底作為該裸眼立體顯示光柵的透明基底，此處本發明不做具體限定。
s2，在透明基底上沉積金屬氧化物層。
將上述的透明基底洗淨後，在該透明基底上沉積金屬氧化物層，且該金屬氧化物層的沉積可以採用濺射或者蒸發等方式，此處本發明不做具體限定。
在本實施例中，選用金屬氧化物層為氧化鉬(moox)，在可見光波段該金屬氧化物層的反射率小於25％。當然，在其它實施例中，也可以為其它反射率小於25％的金屬氧化物，此處也不做具體限定。
s3，在金屬氧化物層上沉積金屬光柵層。
在上述的金屬氧化物層上沉積金屬光柵層，其中，該金屬光柵層的沉積也可以採用濺射或者蒸發等方式，此處本發明不做具體限定。
本實施例中金屬光柵層可以為包括但不限於金、鋁及銀中的一種，在可見光波段中，該金屬光柵層的反射率大於90％，且可見波段範圍為390～780nm。且就本發明來說，本發明實施例中的金屬氧化物層的反射率小於金屬光柵層。
s4，採用光刻法對金屬氧化物層及所述金屬光柵層進行蝕刻以暴露部分透明基板，形成周期性排布的透光區及反光區。
在沉積完金屬光柵層後，對上述的金屬氧化物層及金屬光柵層進行光刻膠塗覆、曝光、顯影、光刻膠掩膜板的蝕刻以及光刻膠剝離等工藝，以暴露透明基板，形成周期性排布的透光區及反光區，且該步驟中對金屬氧化物層及金屬光柵層的刻蝕是通過一步光刻完成，無需增加額外的工藝。
在該步驟中，所形成的透光區透過光線為顯示面板提供光源，反光區的寬度為反光區的周期為其中，wp為顯示面板的像素寬度，q為雙眼瞳距，k為裸眼立體顯示的視點數，也即是說該該金屬光柵的製程參數依賴於具體的顯示面板的像素寬度，用戶的雙眼瞳距以及顯示的視點數，且不同像素寬度的顯示面板所採用的金屬光柵的參數也不一樣。
具體地，將用上述製造方法製備的裸眼立體顯示光柵應用於一顯示裝置中，將該裸眼立體顯示光柵放置於背光系統和顯示面板之間。因該該裸眼立體顯示光柵分為透光區和反光區，由背光模組發出的光線經過透光區到達顯示面板，為不同的視點圖像提供光源，背光模組發出的光線到達反光區時會通過金屬光柵層面的反射作用重新進入背光系統，並經過導光板背部的反射片重新循環利用，可以提升裸眼立體顯示裝置的背光利用效率，實現亮度增強效果。
當環境光線及面板中的光線入射到金屬光柵背面的低反射金屬氧化物層時，其反射明顯降低，從而減少由環境光及面板光線所引起的顏色串擾以對比度降低問題。
上述實施方式中，通過在透明基底上沉積高反射率的金屬光柵層，能夠將金屬光柵層反光區部分的光反射回背光系統重新得到利用，提高光線的利用效率，同時還採用反射率低的金屬氧化物層，能夠降低金屬光柵層背面的反射光，從而減少由金屬光柵層反射環境光及面板光線所引起的顏色串擾及對比度降低等問題。
請一併參閱圖2及圖3，圖2為本發明裸眼立體顯示光柵一實施方式的結構示意圖，圖3為本發明裸眼立體顯示光柵一實施方式的俯視示意圖，如圖2，該裸眼立體顯示光柵10包括：周期性排布的透光區a及反光區b。
其中，透光區a用於透過光線為顯示面板提供光源，其包括透明基底11，其中，透明基底11可以為玻璃、聚對苯二甲酸乙二酯(polyethyleneterephthalate，pet)、聚甲基丙烯酸甲酯(polymethylmethacrylate，pmma)、pc、陶瓷基板或者透明塑料等任意形式的基板，在具體實施例中，還可以直接採用液晶顯示裝置陣列基板側的玻璃基底作為該裸眼立體顯示光柵的透明基底，此處本發明不做具體限定。
反光區b，包括透明基底11及依次沉積於透明基底11上的金屬氧化物層12和金屬光柵層13，其中，金屬氧化物層12的反射率小於金屬光柵層13的反射率。且反光區b的寬度為周期為其中，wp為顯示面板的像素寬度，q為雙眼瞳距，k為裸眼立體顯示的視點數。也即是說該該金屬光柵的製程參數依賴於具體的顯示面板的像素寬度，用戶的雙眼瞳距以及顯示的視點數，且不同像素寬度的顯示面板所採用的金屬光柵的參數也不一樣。
本實施例中，選用金屬氧化物層12為氧化鉬(moox)，在可見光波段(390～780nm)該金屬氧化物層的反射率小於25％。當然，在其它實施例中，也可以為其它反射率小於25％的金屬氧化物，此處也不做具體限定
金屬光柵層13可以為包括但不限於金、鋁及銀中的一種，在可見光波段中，該金屬光柵層13的反射率大於90％。且就本發明來說，本發明實施例中的金屬氧化物層12的反射率小於金屬光柵層13。
上述實施方式中，通過在透明基底上沉積高反射率的金屬光柵層，能夠將金屬光柵反光區部分的光反射回背光系統重新得到利用，提高光線的利用效率，同時還採用反射率低的金屬氧化物層，能夠降低金屬光柵層背面的反射光，從而減少由金屬光柵層反射環境光及面板光線所引起的顏色串擾及對比度降低等問題。
請參閱圖4，圖4為本發明顯示裝置一實施方式的結構示意圖，在具體實施方式中，該顯示裝置20包括上述任意結構的裸眼立體顯示光柵c、液晶顯示面板21及背光模組22，其中，裸眼立體顯示光柵c放置於液晶顯示面板21的可視區域及背光模組22之間，具體實施方式詳見上文描述，此處不再贅述。
綜上所述，本領域技術人員容易理解，本發明提供一種裸眼立體顯示光柵及製造方法、顯示裝置，通過在透明基底上沉積高反射率的金屬光柵層，能夠將金屬光柵層反光區部分的光反射回背光系統重新得到利用，提高光線的利用效率，同時還採用反射率低的金屬氧化物層，能夠降低金屬光柵層背面的反射光，從而減少由金屬光柵層反射環境光及面板光線所引起的顏色串擾及對比度降低等問題。
以上僅為本發明的實施方式，並非因此限制本發明的專利範圍，凡是利用本發明說明書及附圖內容所作的等效結構或等效流程變換，或直接或間接運用在其他相關的技術領域，均同理包括在本發明的專利保護範圍內。