CN106501950B - 立体显示装置的加工方法和加工形成的立体显示装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了立体显示装置的加工方法和加工形成的立体显示装置，涉及立体显示领域。本申请所提供的方法，采用通过设置黑色矩阵作为对位标记的方式，其首先在彩色滤光片的一个侧面上设置了黑色矩阵，并在其另一个侧面上设置了高折射率光学胶层，在对高折射率光学胶层进行挤压加工的时候，使用黑色矩阵作为参照进行了对位，保证了加工高折射率光学胶层的精度，从而提高了产品整体的质量。

Description

立体显示装置的加工方法和加工形成的立体显示装置

技术领域

本发明涉及立体显示领域，具体而言，涉及立体显示装置的加工方法和加工形成的立体显示装置。

背景技术

立体显示装置也称3D显示装置，依据显示原理的不同，可分为眼镜式和裸眼式两大类。目前，3D显示技术的研究已取得十分***的成果，从各种手执式观测器、3D立体眼镜、头盔显示器，到现在不需要使用眼镜的裸眼3D立体显示装置，如柱透镜式(lenticular)立体显示装置、视差屏障式(barrier)立体显示装置(液晶狭缝、固定狭缝)、液晶透镜立体显示装置、双折射液晶透镜立体显示装置等已经出现了很多较为成熟的技术。

就裸眼3D立体显示装置的技术难度和适应性而言，该技术一般是应用在各类大尺寸广告机领域。该种技术因成本低廉制作难度较低或者应用场景需要等因素，在大尺寸广告机领域更多使用的是柱透镜式立体显示装置。这一类立体显示装置通常只是针对3D显示的情况进行设计的，一般情况下并不需要进行2D影像的显示。与大尺寸广告机相反的，应用于个人消费品领域的立体显示装置如3D手机、3D平板、3D显示器或者一体机等，在实现所需的3D功能的同时，需要兼顾2D显示效果(主要是用户不仅需要其进行3D影像的显示，还需要其进行2D影像的显示)，如这种3D显示装置在进行2D影像显示的时候，影像的分辨率、亮度等主要性能参数，和3D影像显示时相比，不能有明显的降低。因此，能够进行2D/3D无差别自由切换的立体显示装置，如液晶狭缝、液晶透镜、双折射液晶透镜等光电转换器件更受到用户的青睐。在部分应用场合，当2D显示屏的分辨率较高时，使用直排无棱光栅即使牺牲一定的2D分辨率，依然在人眼可以接受的范围内，但成本却可以显著降低，尤其是直排的无棱光栅，相比固定狭缝更有亮度的优势，因此直排的无棱光栅在个人消费品领域有更为广泛的应用。

如图1所示，示出了一种常见的无棱光栅立体显示装置的内部结构示意图。该立体显示装置100包含三个主要部分，分别是背光单元110，2D显示屏单元120与3D分光器件单元140。加工该装置时，通常采用全贴合的方式进行，其中，3D分光器件单元140与2D显示屏单元120贴合的精度要求非常高。通常，二者的对位精度一般需要控制在几微米以内，否则将导致串扰增加或者反视等严重问题，进而影响3D显示效果。

一般的设备无法满足上述精度要求，因此，实际加工的时候，一般以人工作业为主，但采用人工作业的方式降低了生产效率。

发明内容

本发明的目的在于提供立体显示装置的加工方法，以提高制作出的立体显示装置的精度。

第一方面，本发明实施例提供了立体显示装置的加工方法，包括：

在彩色滤光片层的第一侧面上设置黑色矩阵；

在彩色滤光片层与第一侧面相对立的第二侧面上涂布高折射率光学胶，以形成高折射率光学胶层；

以黑色矩阵为参照，使用预先获取的模具对高折射率光学胶层进行挤压处理，并对高折射率光学胶层进行紫外固化，以使高折射率光学胶层远离彩色滤光片层的一侧表面形成多个长条形高折射率光学胶柱；其中，多个高折射率光学胶柱之间两两平行，且垂直于高折射率光学胶柱的长度方向的截面为梯形或圆缺状；

在高折射率光学胶层远离彩色滤光片层的一侧的表面涂布低折射率光学胶，以形成低折射率光学胶层，低折射率光学胶层远离高折射率光学胶层的一侧表面为平面；

在彩色滤光片层远离高折射率光学胶层的一侧设置TFT玻璃基板层；

在低折射率光学胶层远离高折射率光学胶层的一侧表面设置第一偏光片，以及在TFT玻璃基板层远离彩色滤光片层的一侧设置第二偏光片；其中，第一偏光片的偏光方向与第二偏光片的偏光方向正交。

结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第一种可能的实施方式，其中，步骤以黑色矩阵为参照，使用预先获取的模具对高折射率光学胶层进行挤压处理，并对高折射率光学胶层进行紫外固化包括：

以黑色矩阵为参照，使用柱状的挤压辊对高折射率光学胶层的第一区域进行挤压处理，并同时对挤压辊挤压的位置进行紫外固化；

以黑色矩阵为参照，使用柱状的挤压辊对高折射率光学胶层中，未进行紫外固化的区域进行挤压处理，并同时对挤压辊挤压的位置进行紫外固化，直至高折射率光学胶层的每个区域进行过紫外固化。

结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第二种可能的实施方式，其中，挤压辊包括柱状的主体，以及沿主体长度方向间隔设置的凸起，相邻两个凸起之间的距离相等，且每个凸起的形状均相同；凸起沿主体轴向的截面呈三角形，或凸起沿主体轴向的截面呈两条边为对称的曲边，另一条边为直边的三边形。

结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第三种可能的实施方式，其中，步骤以黑色矩阵为参照，使用预先获取的模具对高折射率光学胶层进行挤压处理，并对高折射率光学胶层进行紫外固化包括：

以黑色矩阵和平板状模具上所携带的标记为参照，使用平板状模具对高折射率光学胶层进行挤压处理，并同时对高折射率光学胶层进行紫外固化。

结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第四种可能的实施方式，其中，还包括：

在平板状的辅助基板上制作标记；辅助基板为透明材质；

在辅助基板的一侧涂抹光刻胶，并进行预烘烤，以形成光刻胶层；

以光罩为掩膜版，对光刻胶层进行曝光处理；

对经过上述曝光处理后的光刻胶层进行显影和烘烤处理，以在光刻胶层的表面形成长条形的凸起，相邻两个凸起之间的距离相等，且每个凸起的形状均相同；凸起垂直于其长度方向的截面呈三角形，或凸起垂直于其长度方向的截面呈两条边为对称的曲边，另一条边为直边的三边形。

结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第五种可能的实施方式，其中，辅助基板为柔性玻璃材质，或PET材质。

结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第六种可能的实施方式，其中，在步骤在彩色滤光片层的第一侧面上设置黑色矩阵执行结束后，开始执行步骤在平板状的辅助基板上制作标记。

结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第七种可能的实施方式，其中，高折射率光学胶层的折射率为1.58-1.7；低折射率光学胶层的折射率为1.35-1.45。

结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第八种可能的实施方式，其中，预烘烤的温度为90～110摄氏度，预烘烤的时长为90～120秒。

第二方面，本发明实施例还提供了一种由如第一方面所提供的立体显示装置的加工方法所制备形成的立体显示装置，该装置包括：

由上至下依次层叠排列的第一偏光片、低折射率光学胶层、高折射率光学胶层、彩色滤光片层、TFT玻璃基板层和第二偏光片；

第一偏光片的偏光方向与第二偏光片的偏光方向正交；

在彩色滤光片层朝向TFT玻璃基板层的一侧上设置有黑色矩阵；

高折射率光学胶层远离彩色滤光片层的一侧表面有多个长条形高折射率光学胶柱；其中，多个高折射率光学胶柱之间两两平行，且垂直于高折射率光学胶柱的长度方向的截面为梯形或圆缺状；低折射率光学胶层填充在高折射率光学胶层远离彩色滤光片层一侧的表面，以使所述低折射率光学胶层的远离所述高折射率光学胶层一侧的表面为平面。

本发明实施例提供的立体显示装置的加工方法，采用通过设置黑色矩阵作为对位标记的方式，与现有技术中只能依靠手工加工的方式，导致加工精度过低相比，其首先在彩色滤光片的一个侧面上设置了黑色矩阵，并在其另一个侧面上设置了高折射率光学胶层，在对高折射率光学胶层进行挤压加工的时候，使用黑色矩阵作为参照进行了对位，保证了加工高折射率光学胶层的精度，从而提高了产品整体的质量。

为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1示出了相关技术中的立体显示装置的第一种结构视图；

图2示出了相关技术中的立体显示装置的第二种结构视图；

图3示出了本发明实施例所提供的立体显示装置的结构视图；

图4示出了本发明实施例所提供的立体显示装置的加工方法的实例1的第一部分制作流程图；

图5示出了本发明实施例所提供的立体显示装置的加工方法的实例1的第二部分制作流程图；

图6示出了本发明实施例所提供的立体显示装置的加工方法的实例2的制作流程图；

图7示出了本发明实施例所提供的立体显示装置的加工方法的实例2的使用铜棍进行挤压的示意图；

图8示出了本发明实施例所提供的立体显示装置的加工方法的实例2的铜棍前进方向的说明图；

图9示出了本发明实施例所提供的立体显示装置的加工方法的基本流程图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

相关技术中已经出现了多种立体显示装置，如图1所示为一种常见的立体显示装置示意图。该立体显示装置100包含三个主要部分，背光单元110，2D显示屏单元120与3D分光器件单元140，当2D显示屏单元120具有自发光特性时则无需背光单元110。2D显示屏单元120包含第一基板121如彩色滤光片，与第一基板121正对设置的第二基板122如薄膜晶体管阵列基板，以及设置在第一基板121远离第二基板122一侧的第一偏光片123，设置在第二基板122远离第一基板121一侧的第二偏光片124，第一偏光片123与第二偏光片124偏光方向正交设置。3D分光器件单元140属于无棱光栅，通常是在透明基材141的表面使用两种不同折射率的光学胶形成的若干微结构阵列。这里透明基材141可以是高透过率的PET、柔性玻璃等材料。142是高折射率的光学胶在透明基材141表面形成的一种梯形结构，在142梯形结构的表面设置有低折射率的光学胶涂层143，低折射率的胶水涂层143将梯形结构142表面的微结构填平。为了便于采用红绿校正的方式进行对位，2D显示屏单元120与3D分光器件单元140一般通过液态光学胶130进行全贴合。

在图1所示的立体显示装置100中，3D分光器件单元140与2D显示屏单元120在进行全贴合时，也可以将透明基材141设置在远离2D显示屏单元120的一侧，如图2所示的立体显示装置，即2D显示屏单元120的第一偏光片123与低折射率的胶水涂层143通过液态光学胶130贴合在一起，此时经硬化处理后的透明基材141一侧朝外放置可以防止划伤等问题。或者，可以通过省去液态光学胶130这一层，使用低折射率的胶水143直接进行贴合，既起到低折射率胶水填充微结构的目的也可以粘接3D分光器件单元140与2D显示屏单元120。

图1、图2所示的这一类直排无棱光栅立体显示装置，目前存在的问题是，3D分光器件单元140与2D显示屏单元120贴合的精度要求非常高。在图2所示的二维笛卡尔坐标系(X,Y)中，除对Y轴方向上胶层厚度均一性的要求外，在X轴方向的相对位置精度尤为重要，一般位置误差需要控制在几微米以内，否则将导致串扰增加或者反视等严重问题，影响3D显示效果。也正是由于对位精度要求高，普通的贴合设备难以满足需求，且无棱光栅本身不具有对位标记，边缘对位无法保证精度，因此不能采用OCA进行自动贴合，一般的做法是使用液态光学胶先进行贴合，然后依据合成后红绿图片进行对位，并在对位后进行固化，很明显这种流程增加了作业的环节，一般以人工作业为主，也降低了生产效率。

针对该种情况，本申请提供了一种改进的立体显示装置的加工方法，如图9所示，该方法包括如下步骤：

S101，在彩色滤光片层的第一侧面上设置黑色矩阵；

S102，在彩色滤光片层与第一侧面相对立的第二侧面上涂布高折射率光学胶，以形成高折射率光学胶层；

S103，以黑色矩阵为参照，使用预先获取的模具对高折射率光学胶层进行挤压处理，并对高折射率光学胶层进行紫外固化，以使高折射率光学胶层远离彩色滤光片层的一侧表面形成多个长条形高折射率光学胶柱；其中，多个高折射率光学胶柱之间两两平行，且垂直于高折射率光学胶柱的长度方向的截面为梯形或圆缺状；

S104，在高折射率光学胶层远离彩色滤光片层的一侧的表面涂布低折射率光学胶，以形成低折射率光学胶层，低折射率光学胶层远离高折射率光学胶层的一侧表面为平面；

S105，在彩色滤光片层远离高折射率光学胶层的一侧设置TFT玻璃基板层；

S106，在低折射率光学胶层远离高折射率光学胶层的一侧表面设置第一偏光片，以及在TFT玻璃基板层远离彩色滤光片层的一侧设置第二偏光片；其中，第一偏光片的偏光方向与第二偏光片的偏光方向正交。

一般情况下，上述步骤S101-S106是按照由前至后的顺序依次执行的。TFT玻璃基板层的主要部分是(Thin Film Transistor)LCD即薄膜晶体管LCD，是有源矩阵类型液晶显示器(AM-LCD)中的一种。设置黑色矩阵的一般目的是以阻止每个像素处漏光的发生。相关技术中，黑色矩阵起初采用的是铬系材料的金属薄膜，但是由于工序复杂、成本高、环境污染等原因而逐渐被树脂型材料的黑矩阵取代。树脂型黑矩阵(RBM)是指将碳黑(Carbon)等遮光材料分散到树脂中，并与其他的树脂、光引发剂、单体、溶剂混和，将其涂布在彩色滤光片层上，干燥后并通过光刻法进行图案化而得到黑色矩阵。

以上仅提供了一个一般性的黑色矩阵生成方式，本申请所提供的方案重点不并在于黑色矩阵的生成过程，而是利用黑色矩阵进行对位，以提高制备高折射率光学胶层时的精度，这也是本申请与传统技术的主要差别(传统技术中同行使用红绿校正的方式进行对位)。

下面以两个具体的实例来说明本申请所提供的方法。

实例1，使用平板状模具对高折射率光学胶层进行挤压处理的具体过程：

如图4、图5所示是该立体显示装置实例1的流程示意图共有11个步骤。

如图4的左图所示，

步骤I)中，首先对辅助基板1501进行表面处理并制作对位用的标记1502，其中，该辅助基板可以是柔性玻璃、PET等透光性能较好且平整度较高的材料；

步骤II)，在辅助基板1501的表面涂布一层光刻胶，以形成光刻胶层1503并预烘烤(预烘烤的温度一般在90～110摄氏度之间，烘烤时间约90～120秒)，这里光刻胶层的厚度需要大于高折射率光学胶层1420的厚度(此时，高折射率光学胶层1420可能尚未制作，此时要求光刻胶层1503的厚度大于高折射率光学胶层1420预计的厚度)即高折射率光学胶层的横截面(梯形或圆缺状，优选的，该圆缺状为半圆形)的高度，该光刻胶层1503可以涂布在标记1502的同侧或者对侧，本实例中仅以该光刻胶层1503涂布在标记1502的对侧为例；

步骤III)，以光罩1504作为掩膜版对光刻胶层1503进行曝光(曝光的能量一般是20～50mJ/cm2；显影一般采用0.5％～0.9％的KOH溶液，60S常温作业；烘烤的温度约110～130摄氏度，90～120秒即可)；

步骤IV)对曝光后的光刻胶层1503进行显影与烘烤。

通过以上I-IV四个步骤，将带有标记1501的模具制备完成。

如图4(右图)所示，

步骤I’)，在彩色滤光片层的第一侧面上设置黑色矩阵；

步骤II’)，在完成第一基板1210(彩色滤光片层、彩色滤光片玻璃基板)的黑色矩阵1221制作后，在第一基板1210远离黑色矩阵1221的一侧(第二侧面)涂布一层高折射率光学胶，以形成高折射率光学胶层1420。

通过以上I’-II’两个步骤完成了高折射率光学胶层1420的基本制备。下面对最后的高折射率光学胶层1420的精细化制备过程及后续制备过程进行说明。

如图5所示，步骤V)，将辅助基板1501与第一基板1210(彩色滤光片层)进行对贴，对贴时以位置相互对应的设置于辅助基板1501表面的标记1502与设置于第一基板1210表面的对位标记(黑色矩阵1221)对准为依据，且光刻胶层1503与高折射率光学胶层1420紧密贴合在一起，辅助基板1501与第一基板1210之间的间隙由光刻胶层1503的厚度决定，因此涂布的高折射率光学胶层1420中的胶水量应足以填充光刻胶层1503梯形横截面位置的凹陷空间(图5中步骤V的灰色阴影区域，图4中步骤IV光刻胶层1503上的凹陷区域)。

步骤VI)，在步骤V执行的同时，采用紫外光照的方式对高折射率光学胶层1420进行紫外固化。紫外固化后的高折射率光学胶层1420远离彩色滤光片层的一侧表面形成多个长条形高折射率光学胶柱(填充了图5中步骤V的灰色区域所形成的高折射率光学胶柱)；其中，多个高折射率光学胶柱之间两两平行，且垂直于高折射率光学胶柱的长度方向的横截面为梯形或圆缺状(图5中只示出了横截面为梯形的情况，横截面为圆缺状的高折射率光学胶柱同样可以使用，具体的，圆缺状可以为半圆形)。

步骤VII)，将辅助基板1501去除及光刻胶层1503去除(剥离)。

步骤VIII)，在固化成型后的高折射率光学胶层1420微结构表面涂布均匀一层低折射率光学胶层1430，涂布完成后低折射率光学胶层1430与高折射率光学胶层1420具有紧密贴合的界面，这里低折射率光学胶层1430的涂布方式可以是旋涂等方式，在涂布完成后完成紫外固化。涂布完成后，低折射率光学胶层远离高折射率光学胶层的一侧表面为平面；

步骤IX)，在第二基板1220(TFT玻璃基板层)完成电路制作等工序后，依2D显示屏正常制作工艺完成第一基板1210(彩色滤光片层)与第二基板1220的对位、组立。

之后立体显示装置的制作还需要在低折射率光学胶层远离高折射率光学胶层的一侧表面设置第一偏光片，以及在TFT玻璃基板层远离彩色滤光片层的一侧设置第二偏光片；其中，第一偏光片的偏光方向与第二偏光片的偏光方向正交。至此，完整的立体显示装置便制备完成了。

实例2，与实例1不同的是，实例2中对高折射率光学胶层1420进行挤压处理所使用的模具是铜棍(挤压辊的一种，实例1中使用的是经过步骤I-IV临时制作的平板状模具)。

如图6所示，为该立体显示装置另一种主要制作流程示意图。

步骤a)，首先在第一基板1210(彩色滤光片层、彩色滤光片玻璃基板)表面进行黑色矩阵1221的制作，图6中1221为该图层生成的对位标记(黑色矩阵)的侧视图，图7中显示出了黑色矩阵连线ww’的俯视图，从图6和7中能够明显看出，图7中的连线ww’是同时与左右两侧的黑色矩阵垂直的。

步骤b)，在第一基板1210远离黑色矩阵图层的一侧均匀涂布一层高折射率光学胶层1420。

步骤c)，使用铜棍1600作为模具滚压高折射率光学胶层1420，并在滚压的同时进行紫外固化，模具1600的滚压方向必须与图中黑色矩阵1221的连线ww’方向垂直。在图示的(x,y,z)三维笛卡尔坐标系中，设连线ww’平行于x方向，则模具1600的滚压方向平行于y方向。模具1600可以是对该高折射率光学胶层1420有良好脱模性能的铜棍，且沿着直径方向任意一个切面都应具有如图6所示相同的横截面。如图7所示，模具1600与紫外固化光源位置相对固定，设在某一时刻t1时，第一基板1210上任意一点如左下角位于位置p1处，模具1600在其所在位置滚压后，模具轴线aa’因挤压高折射率光学胶层1420形成了微结构，经过紫外光照后可以使该处的高折射率光学胶层1420的第一区域固化成型，然后模具1600与第一基板1210分离；当第一基板1210以匀速直线运动时，模具一边滚压一边紫外固化，到某一时刻t2时，第一基板1210左下角已经位于位置p2处(图7的右图)，t1时刻到t2时刻之间第一基板1210与模具1600之间移动了一段位移，因此第一基板1210上所有经模具1600滚压且紫外固化后的光学胶就形成需要的第一层微结构。该第一层微结构便是在高折射率光学胶层1420远离彩色滤光片层的一侧表面形成多个长条形高折射率光学胶柱；其中，多个高折射率光学胶柱之间两两平行，且垂直于高折射率光学胶柱的长度方向的截面为梯形或圆缺状。该步骤中，需要使用铜棍在高折射率光学胶层1420的指定位置上进行挤压，并同时进行紫外固化，之后再使用铜棍在未进行紫外固化的位置上进行挤压，并同时进行紫外固化，直至高折射率光学胶层的每个区域进行过紫外固化。

其中，铜棍1600包括柱状的主体，以及沿主体长度方向间隔设置的凸起，相邻两个凸起之间的距离相等，且每个凸起的形状均相同；凸起沿主体轴向的截面呈三角形，或凸起沿主体轴向的截面呈两条边为对称的曲边，另一条边为直边的三边形(该直边贴近铜棍的主体，另两个曲边的一端贴近铜棍的主体)。

步骤d)，高折射率光学胶层1420形成第一层微结构后，在其表面涂布一层低折射率光学胶，以形成低折射率光学胶层1430，低折射率光学胶层1430的涂布方式可以是刮刀刮涂、旋转涂布或者狭缝涂布等方式，涂布厚度要求是至少将高折射率光学胶层1420形成的第一层微结构表面填平，形成一个平整的表面(即低折射率光学胶层1430远离高折射率光学胶层1420的一侧表面为平面)。此后，如实例1中的所公开的步骤IX，及后续步骤所示完成第一基板1210与第二基板1220的对位、组立等工序(如设置第一偏光片和设置第二偏光片)。

如图8所示，第一基板1210的移动方向应与同一种颜色子像素方向垂直，在二维笛卡尔坐标系(X,Y)中，如同一颜色子像素R、G、B均和X轴方向平行，而第一基板1210的移动方向与Y轴方向平行，且模具1600轴线方向与第一基板1210的移动方向垂直。

上述实例中，高折射率光学胶层的折射率1.6左右，一般位于1.58～1.7之间。低折射率光学胶层的折射率为1.35-1.45。更高折射率的高折材料与更低折射率的低折材料，会导致粘度过高或者过低，对工艺而言都是极为不利的，而且高折与低折材料的界面附着力差，容易出现分层的现象。

上述方法的执行过程中，优选在完成彩色滤光片黑色矩阵(BM)图形定义(黑色矩阵图形定义在步骤I’、步骤b、步骤S101中完成)之后进行3D分光器件的制作(即开始执行步骤V，步骤c，或者是步骤V的前序制作模具的步骤)。作为替代方案，也可以在完成彩色滤光片全部工艺后，再进行3D分光器件的制作。

一般情况下，会在完成彩色滤光片黑色矩阵(BM)图形定义后再进行3D分光器件的制作，这是因为制作该3D器件时需要使用定义BM图形同时形成的对位标记(mark点)，有该对位标记即可开始进行分光器件的制作；

如果完成彩色滤光片全部工艺之后再进行3D分光器件的制作，由于所需的对位标记已经形成，同样可以进行3D分光器件的制作；

相比之下：优选第一种方案，这是因为一般的彩色滤光片在最后一道工序ITO表面没有OC即保护层，当在制作3D分光器件时可能导致ITO电极表面划伤，影响导电性能也不易修复；先做3D分光器件后完成彩色滤光片制作，ITO仍然是形成彩色滤光片的最后一道工序，可以减少ITO被划伤的风险，而之前工艺形成的3D分光器件是光学胶形成的，具有一定的硬度且属于非电性器件，如果划伤对其影响也较小；

应对于上述立体显示装置的加工方法，本申请还提供了一种立体显示装置，包括：

由上至下依次层叠排列的第一偏光片、低折射率光学胶层、高折射率光学胶层、彩色滤光片层、TFT玻璃基板层和第二偏光片；

第一偏光片的偏光方向与第二偏光片的偏光方向正交；

在彩色滤光片层朝向TFT玻璃基板层的一侧上设置有黑色矩阵；

高折射率光学胶层远离彩色滤光片层的一侧表面有多个长条形高折射率光学胶柱；其中，多个高折射率光学胶柱之间两两平行，且垂直于高折射率光学胶柱的长度方向的截面为梯形或圆缺状；低折射率光学胶层填充在高折射率光学胶层远离彩色滤光片层一侧的表面，以使所述低折射率光学胶层的远离所述高折射率光学胶层一侧的表面为平面。

具体的，如图3所示，示出了该立体显示装置的整体结构图。该立体显示装置1000包含背光单元1100，2D显示屏单元1200，其中第一基板1210为彩色滤光片玻璃基板，与第一基板1210正对设置的第二基板1220为TFT玻璃基板层(薄膜晶体管)，设置在第一基板1210与第二基板1220上的电路未画出。在第二基板1220靠近背光单元1100的一侧设置有第二偏光片1240。在第一基板1210远离背光单元1100的一侧设置有高折射率光学胶层1420(主要指的是高折射率光学胶层远离第一基板1210一侧的第一微结构)，高折射率光学胶层1420整体显示为高折射率光学胶形成的阵列结构，该阵列结构具体体现为高折射率光学胶层远离第一基板1210的一侧表面形成多个长条形高折射率光学胶柱；其中，多个高折射率光学胶柱之间两两平行，且垂直于高折射率光学胶柱的长度方向的截面为梯形或圆缺状。该光学胶柱的延展方向(长度方向)与2D显示屏单元1200的(子)像素单元平行。在高折射率光学胶层1420之上设置有低折射率光学胶层1430(主要指的是低折射率光学胶层1430贴近高折射率光学胶层1420的第二微结构)，第二微结构为较低折射率的光学胶形成的覆盖于高折射率光学胶层1420表面的涂层，第二微结构与高折射率光学胶层1420相接触的一侧紧密的粘接在一起，即两者的相邻的边界呈现“互补”的形状，低折射率光学胶层1430远离背光单元1100的一侧为一个平整的表面。也就是高折射率光学胶层远离彩色滤光片层的一侧表面形成多个长条形高折射率光学胶柱；其中，多个高折射率光学胶柱之间两两平行，且垂直于高折射率光学胶柱的长度方向的截面为梯形或圆缺状。低折射率光学胶层1430填充在高折射率光学胶层1420的高折射率光学胶柱上，并使低折射率光学胶层1430远离彩色滤光片层的一侧形成平面，高折射率光学胶柱位于该平面的上表面(靠近第一偏光片1230的表面)以下的位置。

第一偏光片1230设置在低折射率光学胶层1430平整表面之上，第一偏光片1230与第二偏光片1240的偏光方向正交设置。

本申请所提供的立体显示装置的加工方法，具有如下优点：

1，整合3D分光器件于2D显示屏之上(将高折射率光学胶层和低折射率光学胶层等3D分光器部件，以及彩色滤光片层和TFT玻璃基板层均设置在了第一偏光片和第二偏光片之间，使3D分光器件和2D显示屏有机的结合在了一起)，保证3D分光器件与2D显示屏的对位精度：而传统的立体显示装置采用相互独立的2D显示屏与3D分光器件对位与贴合，对位精度差。而将3D分光器件整合于2D显示屏之上，可以借助2D显示屏制作(子)像素时采用的同一组对位标记进行定位，保证不同折射率光学胶微结构相对于(子)像素的位置精度；

2，便于实现自动化，提高生产效率：对那些对位精度要求不高的斜排光栅而言自动化比较容易实现，即使有一定的对位误差也可以通过软件进行后期校正，而对应用于个人消费品领域的直排无棱光栅、直排狭缝(液晶狭缝、固定狭缝)而言，因对位精度要求高，常见的设备难以满足要求，传统技术中采用先红绿校正对位完成后再固化，且只能通过人工作业完成。而本方案中整合3D分光器件于2D显示屏之上以后，在完成不同折射率光学胶微结构制作后，可以按照2D显示屏正常工艺流程进行操作，且该立体显示装置整个工艺流程均可以是自动化作业；

3，更好的品质：直排无棱光栅现有工艺流程因采用人工红绿校正后再固化，一方面难以克服软贴硬过程中的溢胶，在通过红绿校正进行对位的过程中因无棱光栅与2D显示屏的相对移动也会产生气泡等不良，影响产品品质。而整个3D分光器件之后，可以完全省略校正的环节，因而因校正环节带来的不良也可以完全消除。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.立体显示装置的加工方法，其特征在于，包括：

在彩色滤光片层的第一侧面上设置黑色矩阵；

在彩色滤光片层与所述第一侧面相对立的第二侧面上涂布高折射率光学胶，以形成高折射率光学胶层；

以将所述黑色矩阵为对位标记方式，使用预先获取的模具对所述高折射率光学胶层进行挤压处理，并对所述高折射率光学胶层进行紫外固化，以使所述高折射率光学胶层远离所述彩色滤光片层的一侧表面形成多个长条形高折射率光学胶柱；其中，多个所述高折射率光学胶柱之间两两平行，且垂直于所述高折射率光学胶柱的长度方向的截面为梯形或圆缺状；

在所述高折射率光学胶层远离所述彩色滤光片层的一侧的表面涂布低折射率光学胶，以形成低折射率光学胶层，所述低折射率光学胶层远离所述高折射率光学胶层的一侧表面为平面；

在所述彩色滤光片层远离所述高折射率光学胶层的一侧设置TFT玻璃基板层；

在低折射率光学胶层远离所述高折射率光学胶层的一侧表面设置第一偏光片，以及在TFT玻璃基板层远离所述彩色滤光片层的一侧设置第二偏光片；其中，所述第一偏光片的偏光方向与所述第二偏光片的偏光方向正交。

2.根据权利要求1所述的立体显示装置的加工方法，其特征在于，步骤所述以将所述黑色矩阵为对位标记方式，使用预先获取的模具对所述高折射率光学胶层进行挤压处理，并对所述高折射率光学胶层进行紫外固化包括：

以将所述黑色矩阵为对位标记方式，使用柱状的挤压辊对所述高折射率光学胶层的第一区域进行挤压处理，并同时对所述挤压辊挤压的位置进行紫外固化；

以将所述黑色矩阵为对位标记方式，使用柱状的挤压辊对所述高折射率光学胶层中，未进行紫外固化的区域进行挤压处理，并同时对所述挤压辊挤压的位置进行紫外固化，直至所述高折射率光学胶层的每个区域进行过紫外固化。

3.根据权利要求2所述的立体显示装置的加工方法，其特征在于，所述挤压辊包括柱状的主体，以及沿所述主体长度方向间隔设置的凸起，相邻两个凸起之间的距离相等，且每个凸起的形状均相同；所述凸起沿所述主体轴向的截面呈三角形，或所述凸起沿所述主体轴向的截面呈两条边为对称的曲边，另一条边为直边的三边形。

4.根据权利要求1所述的立体显示装置的加工方法，其特征在于，步骤所述以将所述黑色矩阵为对位标记方式，使用预先获取的模具对所述高折射率光学胶层进行挤压处理，并对所述高折射率光学胶层进行紫外固化包括：

以将所述黑色矩阵和平板状模具上所携带的标记为对位标记方式，使用平板状模具对所述高折射率光学胶层进行挤压处理，并同时对所述高折射率光学胶层进行紫外固化。

5.根据权利要求4所述的立体显示装置的加工方法，其特征在于，还包括：

在平板状的辅助基板上制作所述标记；所述辅助基板为透明材质；

在辅助基板的一侧涂抹光刻胶，并进行预烘烤，以形成光刻胶层；

以光罩为掩膜版，对所述光刻胶层进行曝光处理；

对经过上述曝光处理后的光刻胶层进行显影和烘烤处理，以在所述光刻胶层的表面形成长条形的凸起，相邻两个凸起之间的距离相等，且每个凸起的形状均相同；所述凸起垂直于其长度方向的截面呈三角形，或所述凸起垂直于其长度方向的截面呈两条边为对称的曲边，另一条边为直边的三边形。

6.根据权利要求5所述的立体显示装置的加工方法，其特征在于，所述辅助基板为柔性玻璃材质，或PET材质。

7.根据权利要求5所述的立体显示装置的加工方法，其特征在于，在步骤所述在彩色滤光片层的第一侧面上设置黑色矩阵执行结束后，开始执行步骤所述在平板状的辅助基板上制作所述标记。

8.根据权利要求1所述的立体显示装置的加工方法，其特征在于，所述高折射率光学胶层的折射率为1.58-1.7；所述低折射率光学胶层的折射率为1.35-1.45。

9.根据权利要求5所述的立体显示装置的加工方法，其特征在于，所述预烘烤的温度为90～110摄氏度，所述预烘烤的时长为90～120秒。

10.一种由如权利要求1所提供的立体显示装置的加工方法所制备形成的立体显示装置，其特征在于，包括：

由上至下依次层叠排列的第一偏光片、低折射率光学胶层、高折射率光学胶层、彩色滤光片层、TFT玻璃基板层和第二偏光片；

所述第一偏光片的偏光方向与所述第二偏光片的偏光方向正交；

在所述彩色滤光片层朝向所述TFT玻璃基板层的一侧上设置有黑色矩阵；

所述高折射率光学胶层远离所述彩色滤光片层的一侧表面有多个长条形高折射率光学胶柱；其中，多个所述高折射率光学胶柱之间两两平行，且垂直于所述高折射率光学胶柱的长度方向的截面为梯形或圆缺状；所述低折射率光学胶层填充在所述高折射率光学胶层远离所述彩色滤光片层一侧的表面，以使所述低折射率光学胶层的远离所述高折射率光学胶层一侧的表面为平面。