立体显示光栅及其制作方法、立体显示装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种立体显示光栅及其制作方法、立体显示装置，该立体显示光栅包括透明基底及间隔设置在所述透明基底上的透光区域与遮光区域：在所述透光区域内设置有金属条状光栅，用于接收从背光模组射向该透光区域的偏振光，并对所述偏振光进行选择；在所述遮光区域内设置有黑色遮光矩阵与金属挡光光栅，其中，所述黑色遮光矩阵用于吸收从液晶显示单元反射回该遮光区域的偏振光；所述金属挡光光栅用于接收从背光模组射向该遮光区域的偏振光，并将所述偏振光反射回至背光模组，以使其重新射向所述透光区域。解决了现有技术中光栅式裸眼立体显示时由于光栅的遮光作用所导致的亮度损失，同时能够有效防止金属导线反射所造成的图像串扰现象。

Stereoscopic display grating and its making method and stereoscopic display device

The invention discloses a stereoscopic display grating and its manufacturing method, three-dimensional display device, the stereoscopic display grating includes a transparent substrate and spaced on the transparent substrate of the transparent area and shading area: in the light transmission region is provided with a metal strip grating, for receiving from the backlight module on the polarized light transmission region. And the choice of the polarized light; the light shielding region is arranged in the metal matrix and black shading light grating, which is absorbed from the liquid crystal display unit of polarized light reflected back to the shading area for the black shading matrix; the metal grating is used for receiving the light from the backlight module on the polarized light shading area, and the polarized light reflected back to the backlight module, to make it back towards the transparent area. The invention solves the brightness loss caused by the grating shading effect of the grating naked eye stereoscopic display in the prior art, and can effectively prevent the image crosstalk caused by the reflection of the metal wire.

【技术实现步骤摘要】
立体显示光栅及其制作方法、立体显示装置
本专利技术属于液晶显示
，尤其涉及一种立体显示光栅及其制作方法、立体显示装置。
技术介绍
人们对客观环境的感知总是通过视觉、听觉、触觉、嗅觉及味觉等获取的，逼真地模拟再现出这些临场感觉，是现代科技的重要研究课题之一。立体视觉技术正是基于这种需要发展起来的。目前，立体视觉技术中较受欢迎的是裸眼3D技术，特别是使用光栅的裸眼3D技术，由于其摆脱了复杂的辅助设备，且能够有效阻绝不同视点之间的图像串扰，具有较优的立体显示效果。图1所示为现有技术中一种常用的后置式光栅式裸眼立体显示器的结构示意图，如图所示，该后置式光栅式裸眼立体显示器包括LED光源11、导光板12(LightGuidePlate，LGP)、扩散片13、增亮膜2、光栅层3、上偏光片6、下偏光片4以及液晶显示单元5(或者为液晶光学单元)LCDcell等。其中LED光源11、导光板12以及扩散片13组成背光模组1，光栅层3放置于背光模组1与LCDcell5之间。背光模组1发出的偏振光经过增亮膜2后部分偏振光得到重复利用，亮度显著增加。但是，在偏振光经过光栅层3后，由于光栅层3遮光部分的阻挡，仍然会导致亮度损失一半以上。此外，由于LCDcell5中含有传输电信号的金属层，例如包括栅极走线(Gate)与数据走线(Date)等，虽然这些信号走线的面积占比相对于整个显示面板的比例较低，但是经过光栅的左右眼视点信号在遇到金属层的反射，并经过背光模组1其他膜层反射时，容易使得左右眼光线的传输方向发生改变从而形成信号串扰。综上所述，亟需从亮度提升和进一步减小图像串扰两方面进一步改善光栅式裸眼3D技术，提升其开发前景。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题之一是需要从亮度提升和进一步减小图像串扰两方面进一步改善光栅式裸眼3D技术。为了解决上述技术问题，本申请的实施例首先提供了一种立体显示光栅，包括透明基底及间隔设置在所述透明基底上的透光区域与遮光区域：在所述透光区域内设置有金属条状光栅，所述金属条状光栅用于接收从背光模组射向该透光区域的偏振光，并对所述偏振光进行选择；其中，透射偏振方向垂直于所述金属条状光栅的TM偏振光，反射偏振方向平行于所述金属条状光栅的TE偏振光；在所述遮光区域内设置有黑色遮光矩阵与金属挡光光栅，其中，所述黑色遮光矩阵用于吸收从液晶显示单元反射回该遮光区域的偏振光；所述金属挡光光栅用于接收从背光模组射向该遮光区域的偏振光，并将所述偏振光反射回至背光模组，以使其重新射向所述透光区域。优选地，所述黑色遮光矩阵为具有倾斜表面的条状凸起，所述条状凸起的长边沿与液晶显示单元的列相平行的方向设置；所述金属挡光光栅为覆盖所述倾斜表面的金属层。优选地，所述条状凸起的横截面的形状为大致三角形或者大致半弧形。优选地，所述金属条状光栅包括介质层与金属层，其中，所述介质层设置在所述透明基底上，所述金属层包括多个条状金属，所述多个条状金属相互平行，且以相等的间距间隔排列在所述介质层上。优选地，所述多个条状金属的排列方向与液晶显示单元的列相平行或者相对于液晶显示单元的列相倾斜一定的角度。优选地，所述多个条状金属所形成的排列的周期为20-500nm，占空比为0.1-0.9。优选地，所述介质层材料包括二氧化硅、氧化硅、氧化镁、氮化硅、二氧化钛或者五氧化二钽；所述金属层材料包括铝、银或者铜。本申请的实施例还提供了一种立体显示光栅的制作方法，包括：在透明基底上形成具有倾斜表面的黑色遮光矩阵；在所述透明基底上除所述黑色遮光矩阵以外的区域形成介质层；在所述黑色遮光矩阵及所述介质层上形成金属层；采用微电子工艺刻蚀形成于所述介质层上的金属层，以形成多个条状金属。优选地，采用微电子光刻工艺或者纳米压印工艺形成所述具有倾斜表面的黑色遮光矩阵。另一方面，还提供了一种立体显示装置，包括背光模组、液晶显示单元、上偏光片以及立体显示光栅，所述立体显示光栅放置于所述背光模组与所述液晶显示单元之间。与现有技术相比，上述方案中的一个或多个实施例可以具有如下优点或有益效果：通过采用由具有倾斜表面的、对光线进行吸收的黑色遮光矩阵、对挡光区域的光线进行反射的金属挡光光栅与透光区域对光线进行透射的金属条状光栅组成的一体式结构，解决了现有技术中光栅式裸眼立体显示时由于光栅的遮光作用所导致的亮度损失，进而导致2D/3D显示画面亮度不足的问题，同时能够有效防止金属导线反射所造成的图像串扰现象。本专利技术的其他优点、目标，和特征在某种程度上将在随后的说明书中进行阐述，并且在某种程度上，基于对下文的考察研究对本领域技术人员而言将是显而易见的，或者可以从本专利技术的实践中得到教导。本专利技术的目标和其他优点可以通过下面的说明书，权利要求书，以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。附图说明附图用来提供对本申请的技术方案或现有技术的进一步理解，并且构成说明书的一部分。其中，表达本申请实施例的附图与本申请的实施例一起用于解释本申请的技术方案，但并不构成对本申请技术方案的限制。图1为现有技术中后置式光栅式裸眼立体显示器的结构示意图；图2为根据本专利技术一实施例的立体显示光栅的结构示意图；图3a为根据本专利技术一实施例的立体显示光栅的结构示意图；图3b为根据本专利技术一实施例的金属条状光栅的结构示意图；图4为根据本专利技术另一实施例的立体显示装置的结构示意图；图5为根据本专利技术另一实施例的立体显示装置的工作原理示意图；图6为根据本专利技术又一实施例的立体显示光栅的制作方法的流程示意图。具体实施方式以下将结合附图及实施例来详细说明本专利技术的实施方式，借此对本专利技术如何应用技术手段来解决技术问题，并达成相应技术效果的实现过程能充分理解并据以实施。本申请实施例以及实施例中的各个特征，在不相冲突前提下可以相互结合，所形成的技术方案均在本专利技术的保护范围之内。图2和图3a为根据本专利技术一实施例的立体显示光栅的结构示意图，下面结合图2和图3a对该实施例进行详细说明。如图2所示，为本实施例中立体显示光栅的侧视图，主要包括透明基底31及间隔设置在透明基底31上的透光区域A与遮光区域B。透明基底31可以采用单不限于玻璃、聚对苯二甲酸乙二醇酯(Polyethyleneterephthalate，PET)、聚碳酸酯(Polycarbonate，PC)、聚甲基丙烯酸甲酯(polymethylmethacrylate，PMMA)等。透光区域A主要由金属条状光栅32组成，金属条状光栅32用于接收从背光模组射向透光区域A的偏振光，并对偏振光进行选择。具体的，金属条状光栅32能够显著地透过偏振方向垂直于金属条状光栅32的TM偏振光，并反射偏振方向平行于金属条状光栅32的TE偏振光。金属条状光栅32进一步由介质层321与金属层322组成，如图3b所示。介质层321设置在透明基底31上，金属层322包括多个条状金属，这些条状金属相互平行，且以相等的间距间隔排列在介质层321上。如图3a所示，该图示出的是本实施例中立体显示光栅的俯视图，金属条状光栅32分布在立体显示光栅的透光区域A，且形成周期性的排布。在本专利技术的另一个实施例中，金属条状光栅32的周期为20-500nm，占空比为0.1-0.9。在本专利技术的一个实施例中，可以采用具有较大折射率虚部的金属材料制作金属层本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种立体显示光栅，包括透明基底及间隔设置在所述透明基底上的透光区域与遮光区域：在所述透光区域内设置有金属条状光栅，所述金属条状光栅用于接收从背光模组射向该透光区域的偏振光，并对所述偏振光进行选择；其中，透射偏振方向垂直于所述金属条状光栅的TM偏振光，反射偏振方向平行于所述金属条状光栅的TE偏振光；在所述遮光区域内设置有黑色遮光矩阵与金属挡光光栅，其中，所述黑色遮光矩阵用于吸收从液晶显示单元反射回该遮光区域的偏振光；所述金属挡光光栅用于接收从背光模组射向该遮光区域的偏振光，并将所述偏振光反射回至背光模组，以使其重新射向所述透光区域。

【技术特征摘要】
1.一种立体显示光栅，包括透明基底及间隔设置在所述透明基底上的透光区域与遮光区域：在所述透光区域内设置有金属条状光栅，所述金属条状光栅用于接收从背光模组射向该透光区域的偏振光，并对所述偏振光进行选择；其中，透射偏振方向垂直于所述金属条状光栅的TM偏振光，反射偏振方向平行于所述金属条状光栅的TE偏振光；在所述遮光区域内设置有黑色遮光矩阵与金属挡光光栅，其中，所述黑色遮光矩阵用于吸收从液晶显示单元反射回该遮光区域的偏振光；所述金属挡光光栅用于接收从背光模组射向该遮光区域的偏振光，并将所述偏振光反射回至背光模组，以使其重新射向所述透光区域。2.根据权利要求1所述的立体显示光栅，其特征在于，所述黑色遮光矩阵为具有倾斜表面的条状凸起，所述条状凸起的长边沿与液晶显示单元的列相平行的方向设置；所述金属挡光光栅为覆盖所述倾斜表面的金属层。3.根据权利要求2所述的立体显示光栅，其特征在于，所述条状凸起的横截面的形状为大致三角形或者大致半弧形。4.根据权利要求1所述的立体显示光栅，其特征在于，所述金属条状光栅包括介质层与金属层，其中，所述介质层设置在所述透明基底上，所述金属层包括多个条状金属，所述多个条状金属...

【专利技术属性】
技术研发人员：崔宏青，查国伟，
申请(专利权)人：武汉华星光电技术有限公司，
类型：发明
国别省市：湖北,42