彩色滤光片基板及3D显示装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种彩色滤光片基板及3D显示装置，涉及3D显示技术领域。该彩色滤光片基板包括：基板、彩色滤光单元、以及所述基板与所述彩色滤光单元之间的柱状透镜结构。本实用新型专利技术的彩色滤光片基板及3D显示装置，将柱状透镜的工艺嵌入到彩色滤光片基板的工艺当中，实现3D显示，与已有的3D显示装置相比，减少了贴附工艺，避免了在利用柱状透镜实现3D显示时对对位精度的要求所带来的问题，降低了串扰，提高了3D显示的显示质量。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及3D显示
，尤其涉及ー种彩色滤光片基板及3D显示装置。
技术介绍
随着显示技术的发展及人们对感官追求的提高，特别从2010年以来，3D显示技术引起人们的广泛关注。当前的3D显示技术主要可以分为眼镜式和裸眼式。采用眼镜式时用户不可避免要佩戴眼镜，长时间观看会造成眼睛疲劳且会降低观看的舒适度。裸眼3D技术势必为未来3D显示技术的发展方向，而对显示面板进行改善的技术将是裸眼3D技术发展的重点。裸眼3D技术主要包括视差挡板法、线光源法、柱状透镜(Lenticular Lens)光栅 法、以及指向式背光等技术，其中柱状透镜3D技术是在显示屏的前面加上ー层柱状透镜，这样人的双眼从不同角度观看显示屏，左右眼分别接收到两个不同的2D影像，人脑接收到左右眼看到的不同2D影像后感知为3D影像。柱状透镜式3D技术最突出的优点是提高了透过率，实现了高亮度的3D显示。现有的柱状透镜3D显示装置主要包括液晶显示盒以及贴附于液晶显示盒之上的透镜。为了实现3D显示，上述的3D显示装置需要在将透镜结构贴附在液晶显示盒之上吋，液晶显示盒中的像素与透镜结构的电极之间有很高的对位精度，否则将影响显示品质，但是现有的贴附エ艺严重限制了该精度的提高。
技术实现思路
(一 )要解决的技术问题本技术要解决的技术问题是提供一种显示品质不受柱状透镜与液晶显示盒的对位精度影响、操作简单且成本较低的彩色滤光片基板及3D显示装置。( ニ )技术方案为解决上述问题，本技术提供了ー种彩色滤光片基板，该彩色滤光片基板包括基板、彩色滤光单元、以及所述基板与所述彩色滤光单元之间的柱状透镜结构。优选地，所述柱状透镜结构为多个柱状透镜沿彩色滤光单元所在平面方向组成的单层柱状透镜阵列，所述柱状透镜由具有不同折射率的两种透镜组成。优选地，所述不同折射率的两种透镜自所述基板至所述彩色滤光单元分别为第一透镜以及第ニ透镜，所述第一透镜的折射率小于所述第二透镜的折射率，且大于或等于所述基板的折射率。优选地，所述第一透镜为平凹透镜，所述第二透镜为平凸透镜。优选地，所述平凸透镜对应嵌合于所述平凹透镜。优选地，所述平凹透镜与所述平凸透镜的弧面曲率半径相等。优选地，所述平凹透镜与所述平凸透镜的弧面为半圆。优选地，所述平凸透镜的厚度等于其物方焦距。优选地，所述柱状透镜结构为多个柱状透镜沿彩色滤光单元所在平面方向组成的单层柱状透镜阵列，所述柱状透镜由ー层凹透镜组成或者由ー层凸透镜组成。本技术还提供了ー种3D显示装置，该装置包括上述彩色滤光片基板。(三)有益效果本技术的彩色滤光片基板及3D显示装置，将柱状透镜的エ艺嵌入到彩色滤光片基板的エ艺当中，实现3D显示。与已有的3D显示装置相比，減少了贴附的エ艺，避免了在利用柱状透镜实现3D显示时的对对位精度的要求所帯来的问题，降低了串扰，提高了3D显示的显示质量。附图说明图I为依照本技术一种实施方式的彩色滤光片基板结构示意图；图2为依照本技术一种实施方式的彩色滤光片基板及3D显示装置的成像原理图；图3为实施例I的彩色滤光片基板及3D显示装置的成像原理图；图4为实施例I的彩色滤光片基板及3D显示装置的成像光路图。具体实施方式本技术提出的彩色滤光片基板及3D显示装置，结合附图及实施例详细说明如下。如图I所示，依照本技术一种实施方式的彩色滤光片基板包括玻璃基板4、彩色滤光单元I、以及玻璃基板4与彩色滤光单元I之间的柱状透镜结构。其中，本实施例方式的彩色滤光片基板中，彩色滤光单元I为彩色滤光树脂层，优选为三基色彩色滤光树脂层，该三基色可以是红绿蓝三种颜色，也可以是其它任意满足三基色条件的三种颜色。彩色滤光树脂层还可为四基色或其它任ー种滤光树脂层，在此不作为对本技术技术方案的限制。在本实施方式中，该柱状透镜结构为多个柱状透镜周期性排列(如图I中所示，以三基色彩色滤光树脂为例，每个透镜对应ー组红绿蓝彩色滤光树脂，但不限于此)构成的柱状透镜阵列，每个柱状透镜由具有不同折射率的两种透镜组成。优选地，不同折射率的两种透镜自玻璃基板4至彩色滤光树脂层分别为平凹透镜3以及平凸透镜2，平凸透镜2对应嵌合于平凹透镜3。平凸透镜2的折射率Ii1大于平凹透镜3的折射率n2，并且平凹透镜3的折射率n2等于玻璃的折射率n3。为了不影响成像(即光线的路径)，平凸透镜2与平凹透镜3的弧面曲率相同，平凸透镜2的厚度H等于平凸透镜2的物方焦距f。本技术实施例还提供ー种彩色滤光片基板，与上述实施方式不同之处在干，所述柱状透镜为ー层凹透镜组成或者为ー层凸透镜组成。该结构更利于減少エ艺流程、降低成本。本技术还提供了ー种包括上述彩色滤光片基板的3D显示装置，例如液晶显示装置、OLED显示装置等显示装置。除上述彩色滤光片基板的特征外，其它构成部分为较成熟的技术，在此不作赘述，包括其制备エ艺，均不应作为对本技术的限制，如液晶显示装置的阵列基板、阵列基板与该彩色滤光片基板之间填充液晶、以及对盒エ艺等等。本技术的3D显示装置的显示原理如下如图2所示，考査平凸透镜2上的ー个点光源5，因为平凸透镜2的厚度H等干物方焦距f，从点光源5发出的光线经过透镜后以平行光出射，所以只考察其中一条光线。在平凸透镜2中，从点光源5发出的光 到达点6后，凸面的界面两侧折射率不同。由于平凸透镜2的折射率Ii1大于平凹透镜3的折射率n2,因此,根据Snell定律mpina = n2sin β ,入射角a (入射光线10与法线8的夹角)小于折射角β (折射光线11与法线9的夹角)。同理，光线从透镜3出射到空气(折射率等于I)吋，入射角β (入射光线11与法线9的夹角)小于折射角Y (折射光线12与法线9的夹角)。因此，从点光源5发出的光线经过透镜后，总体上是向右传播的。综上所述，如图2和图3所示，由左侧的彩色滤光树脂13出射的光线经过平凸透镜2和平凹透镜3后，光线出射的方向向右，到达左眼16 ;同理，由右侧的彩色滤光树脂14出射的光线经过经过平凸透镜2和平凹透镜3后，光线出射的方向向左，到达右眼15。SP，左侧的彩色滤光树脂成像到达左眼，右侧的彩色滤光树脂成像到达右眼。因此，左右眼分别只看到左眼图像和右眼图像，经过大脑合成进而形成了 3D视觉。本技术的彩色滤光片基板的制备エ艺如下SI.在玻璃基板上涂胶，通过曝光显影制作平凹透镜；S2.在步骤SI得到的基板上涂另ー种胶，将平凹透镜的凹面填平，形成平凸透镜；S3.在完成步骤S2后的基板上，通过曝光显影的方式制作黑矩阵及彩色滤光树脂层；S4.在完成步骤S3后的基板上，以磁控溅射的方式镀ITO膜。以上步骤也可采用本领域所熟知的其它具体エ艺，在此不作赘述。在完成上述步骤之后，按照本领域所熟知的エ艺制备阵列基板，并将阵列基板和上述彩色滤光片基板对盒即可形成本技术的3D显示装置。实施例如图4所示，在本实施例的3D显示装置的彩色滤光片基板中，平凹透镜3与平凸透镜2的弧面均为半圆，且曲面的曲率半径R等于彩色滤光树脂尺寸ρ。其中，Wp为人眼的瞳距，D为观看者的眼镜与显示装置之间的距离，h为平凸透镜3的顶点6到玻璃基板表面的垂直距离。根据透镜的成像原理得到平凸透镜2的高度，即顶点6到彩色滤光单元的垂直距离H。由平凸透镜本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.ー种彩色滤光片基板，其特征在于，该彩色滤光片基板包括基板、彩色滤光单元、以及所述基板与所述彩色滤光单元之间的柱状透镜结构。2.如权利要求I所述的彩色滤光片基板，其特征在于，所述柱状透镜结构为多个柱状透镜沿彩色滤光单元所在平面方向组成的单层柱状透镜阵列，所述柱状透镜由具有不同折射率的两种透镜组成。3.如权利要求2所述的彩色滤光片基板，其特征在干，所述不同折射率的两种透镜自所述基板至所述彩色滤光单元分别为第一透镜以及第ニ透镜，所述第一透镜的折射率小于所述第二透镜的折射率，且大于或等于所述基板的折射率。4.如权利要求3所述的彩色滤光片基板，其特征在于，所述第一透镜为平凹透镜，所述第二透镜为平凸透镜。5.如...

【专利技术属性】
技术研发人员：冯远明，姜妮，杨发禄，林准焕，
申请(专利权)人：京东方科技集团股份有限公司，成都京东方光电科技有限公司，
类型：实用新型
国别省市：