JP2023534584A - SWITCHABLE OPTICAL FUNCTION PARTS AND MANUFACTURING METHOD AND MANUFACTURING APPARATUS THEREOF - Google Patents
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Abstract
本願は切り換え可能な光学機能部品及びその製造方法と製造装置を提供する。該切り換え可能な光学機能部品の製造方法は、光学構造成形プロセスを用いて目標の光学構造を製造し、目標の光学構造の製造材料が有機材料及びナノ粒子材料であり、ナノ粒子材料が複屈折材料の配向を助けるために用いられ、光学構造が光を変調するように構成されることと、目標の光学構造の表面を摩擦して溝を生成することと、目標の光学構造、第１の基板及び目標の光学構造と第１の基板の間に充填された複屈折材料に対してボックス形成プロセス操作を実行し、目標の切り換え可能な光学機能部品を製造して取得することとを含む。The present application provides a switchable optical function component and its manufacturing method and manufacturing apparatus. The manufacturing method of the switchable optical function component uses an optical structure molding process to manufacture a target optical structure, the manufacturing materials of the target optical structure are an organic material and a nanoparticle material, and the nanoparticle material is birefringent. an optical structure configured to modulate light; rubbing a surface of the target optical structure to create grooves; performing a box-forming process operation on the substrate and the birefringent material filled between the target optical structure and the first substrate to produce and obtain the target switchable optical function component.
Description
本願は、２０２１年６月１７日に中国専利局に出願された出願番号が第２０２１１０６７０７１３．９号の中国専利出願の優先権を主張し、当該出願の全ての内容が参照によって本願に援用される。 This application claims priority to the Chinese Patent Application No. 202110670713.9 filed with the Chinese Patent Office on June 17, 2021, the entire content of which is incorporated herein by reference. .
本願の実施例は裸眼立体視表示の分野に関し、例えば、切り換え可能な光学機能部品及び製造方法と製造装置に関する。 TECHNICAL FIELD Embodiments of the present application relate to the field of autostereoscopic display, eg, to switchable optical functional components and manufacturing methods and apparatus.
一般的な立体視表示技術は、３Ｄメガネを利用して異なる画像情報をそれぞれ左右の目に伝送することを実現する。裸眼立体視表示は、メガネ型３Ｄによるメガネの束縛から解放され、視聴者の快適性を向上させる。したがって、裸眼立体視表示は未来の発展方向及び目標である。関連技術における切り換え可能な光学機能部品（液晶レンズパネル）により裸眼立体視表示を実現する技術においては、光学構造（柱状レンズ）の表面に配向液を塗布、ベーク及び摩擦することにより液晶配向を完成する必要がある。柱状レンズの形状であることから、配向液が柱状レンズの表面に谷底堆積を発生させ、柱状レンズの表面様子を変えてしまい、柱状レンズの光学効果に大きな影響を与え、視聴者の快適性を低下させる。 A common stereoscopic display technology uses 3D glasses to realize different image information transmission to the left and right eyes respectively. Autostereoscopic display is freed from the restriction of glasses by glasses-type 3D, and improves the comfort of the viewer. Therefore, autostereoscopic display is a future development direction and goal. In the related technology that realizes autostereoscopic display with a switchable optical function component (liquid crystal lens panel), liquid crystal alignment is completed by applying an alignment liquid to the surface of the optical structure (columnar lens), baking and rubbing. There is a need to. Due to the shape of the columnar lens, the alignment liquid causes valley bottom deposition on the surface of the columnar lens, changing the surface appearance of the columnar lens, which greatly affects the optical effect of the columnar lens and reduces the comfort of the viewer. Lower.
本願の実施例は、レンズの加工コストを節約し、配向液の谷底堆積の問題を解消することにより、柱状レンズの光学効果を向上させ、視聴者の使用体験を向上させる技術的効果を達成するように、切り換え可能な光学機能部品及びその製造方法と製造装置を提供する。 The embodiments of the present application improve the optical effect of the columnar lens by saving the processing cost of the lens and eliminating the problem of the alignment liquid valley bottom deposition, and achieve the technical effect of improving the viewer's experience of use. Thus, a switchable optical function component and its manufacturing method and manufacturing apparatus are provided.
第１の態様では、本願の実施例は切り換え可能な光学機能部品の製造方法を提供し、該製造方法は、
光学構造の成形プロセスを用いて目標の光学構造を製造し、前記目標の光学構造の製造材料が有機材料及びナノ粒子材料であり、前記ナノ粒子材料が複屈折材料の配向を助けるために用いられ、前記光学構造が光を変調するように構成されることと、
前記目標の光学構造の表面を摩擦して溝を生成することと、
前記目標の光学構造、第１の基板及び前記目標の光学構造と前記第１の基板の間に充填された複屈折材料に対してボックス形成プロセス操作を実行し、目標の切り換え可能な光学機能部品を製造して取得することとを含む。
In a first aspect, embodiments of the present application provide a method of manufacturing a switchable optical function component, the method comprising:
An optical structure molding process is used to fabricate a target optical structure, wherein the target optical structure fabricating material is an organic material and a nanoparticle material, and the nanoparticle material is used to assist the orientation of the birefringent material. , the optical structure is configured to modulate light;
rubbing a surface of the target optical structure to generate grooves;
performing a box-forming process operation on the target optical structure, the first substrate, and a birefringent material filled between the target optical structure and the first substrate to provide a target switchable optical function component; and manufacturing and obtaining
第２の態様では、本願の実施例は液晶レンズの製造装置をさらに提供し、該製造装置は、
光学構造の成形プロセスを用いて目標の光学構造を製造するように構成されるレンズ製造モジュールであって、前記目標の光学構造の製造材料が有機材料及びナノ粒子材料であり、前記ナノ粒子材料が複屈折材料の配向を助けるために用いられ、前記光学構造が光を変調するように構成されるレンズ製造モジュールと、
前記目標の光学構造の表面を摩擦して溝を生成するように構成されるレンズ摩擦モジュールと、
前記目標の光学構造、第１の基板及び前記目標の光学構造と前記第１の基板の間に充填された複屈折材料に対してボックス形成プロセス操作を実行し、目標の切り換え可能な光学機能部品を製造して取得するように構成されるレンズボックス形成モジュールとを含む。
In a second aspect, embodiments of the present application further provide an apparatus for manufacturing a liquid crystal lens, the apparatus comprising:
A lens manufacturing module configured to manufacture a target optical structure using an optical structure molding process, wherein the target optical structure manufacturing material is an organic material and a nanoparticulate material, and wherein the nanoparticulate material is a lens manufacturing module used to assist in orienting a birefringent material, wherein the optical structure is configured to modulate light;
a lens rubbing module configured to rub a surface of the target optical structure to generate grooves;
performing a box-forming process operation on the target optical structure, the first substrate, and a birefringent material filled between the target optical structure and the first substrate to provide a target switchable optical function component; and a lens box forming module configured to manufacture and obtain a
第３の態様では、本願の実施例は切り換え可能な光学機能部品をさらに提供し、該光学機能部品は、
第１の基板、第２の基板及び光学構造を含み、
前記光学構造は前記第１の基板と前記第２の基板の間にあり、前記光学構造の表面に摩擦による溝があり、
前記第１の基板と前記光学構造の間に複屈折材料が充填される。
In a third aspect, embodiments of the present application further provide a switchable optical function component, the optical function component comprising:
comprising a first substrate, a second substrate and an optical structure;
the optical structure is between the first substrate and the second substrate, the surface of the optical structure having frictional grooves;
A birefringent material is filled between the first substrate and the optical structure.
図面は、例示的な実施形態を示すことのみを目的としており、本願を限定するものと見なされない。また、図面全体において同一の部材には同一の参照符号を付している。 The drawings are intended to depict exemplary embodiments only and are not to be considered limiting of the present application. In addition, the same reference numerals are given to the same members throughout the drawings.
以下、図面及び実施例を参照しながら、本願についてさらに詳細に説明する。ここで説明される具体的な実施例は、本願を解釈するためのものに過ぎず、本願を限定するものではないことが理解できる。なお、説明を容易にするために、図面には、すべての構造ではなく、本願に関連する一部だけ示している。 The present application will be described in more detail below with reference to the drawings and examples. It can be understood that the specific examples described herein are for the purpose of interpreting the present application only and are not intended to limit the present application. It should be noted that for ease of explanation, the drawings show only a portion relevant to the present application rather than all structures.
例示的な実施例をより詳細に検討する前に、いくつかの例示的な実施例がフローチャートとして示される処理又は方法として説明されることに言及すべきである。フローチャートでは、複数の操作（又はステップ）を一連の処理として説明しているが、そのうちの多くの操作を並行して、一斉に、又は同時に実施することができる。また、複数の操作の順序を並べ替えることができる。操作が完了したときに処理を終了できるが、図面に含まれていない追加のステップを有してもよい。前記処理は、方法、関数、標準、サブルーチン、サブプログラムなどに対応可能である。 Before discussing the example embodiments in greater detail, it should be noted that some example embodiments are described as processes or methods depicted as flow charts. Although the flowcharts describe multiple operations (or steps) as a series of processes, many of the operations can be performed in parallel, concurrently, or simultaneously. In addition, the order of multiple operations can be rearranged. A process may end when the operations are completed, but may have additional steps not included in the figure. The processes can correspond to methods, functions, standards, subroutines, subprograms, and the like.
図１は本願の一実施例に係る切り換え可能な光学機能部品の製造方法のフローチャートであり、該方法は柱状レンズ光学構造を用いて切り換え可能な光学機能部品を製造する場合に適用可能であり、該方法は液晶レンズの製造装置により実行されてもよく、該装置はソフトウェア及び／又はハードウェアにより実現されてもよく、電子機器に集積されてもよい。図１に示すように、本実施例における液晶レンズの製造方法は以下のステップを含む。 FIG. 1 is a flow chart of a method for manufacturing a switchable optical function component according to an embodiment of the present application, the method is applicable to manufacturing a switchable optical function component using a columnar lens optical structure; The method may be performed by a liquid crystal lens manufacturing apparatus, which may be implemented by software and/or hardware, and may be integrated into an electronic device. As shown in FIG. 1, the manufacturing method of the liquid crystal lens in this embodiment includes the following steps.
Ｓ１１０では、光学構造の成形プロセスを用いて目標の光学構造を製造し、前記目標の光学構造の製造材料が有機材料及びナノ粒子材料であり、前記ナノ粒子材料が複屈折材料の配向を助けるために用いられ、前記光学構造が光を変調するように構成される。 In S110, an optical structure molding process is used to fabricate a target optical structure, wherein the target optical structure fabricating materials are organic materials and nanoparticle materials, and the nanoparticle materials assist in the orientation of the birefringent materials. wherein the optical structure is configured to modulate light.
関連技術では、液晶レンズを製造する過程において、すべて柱状レンズに１層の配向液を塗布又は印刷してからベークし、柱状レンズの表面に１層の配向膜を形成し、間隔基板上の配向膜と一緒に液晶の配向を完了するために用いられる。配向液が湾曲したレンズの表面に塗布されるため、重力の作用でレンズが凹んでいる谷底で堆積が発生し、ベークした後に一部の物質が残り、柱状レンズの光学効果に影響を与え、これにより立体視表示システムのクロストークが増加し、視聴者の快適性が低下する。 In the related art, in the process of manufacturing a liquid crystal lens, all the columnar lenses are coated or printed with a layer of alignment liquid and then baked to form a layer of alignment film on the surface of the columnar lenses, followed by alignment on the spacing substrate. It is used to complete the alignment of the liquid crystal together with the film. Because the alignment liquid is applied to the surface of the curved lens, the gravitational action will cause deposition at the bottom of the recessed lens, and some substances will remain after baking, affecting the optical effect of the columnar lens, This increases crosstalk in the stereoscopic display system and reduces viewer comfort.
ただし、従来の光学構造の成形プロセスを用いて目標の光学構造を製造し、図２に示すように、本実施例における光学構造は柱状レンズであってもよい。製造された柱状レンズ構造は、レンズ基板であってもよい第２の基板２１０と、酸化インジウムスズ（Ｉｎｄｉｕｍ ｔｉｎ ｏｘｉｄｅ，ＩＴＯ）電極であってもよく、他の透明な導電性材料であってもよいレンズ電極２２０と、有機材料及びナノ粒子材料からなり、有機材料は透明な樹脂材料であってもよいレンズ２３０とを含む。ナノ粒子材料は酸化ジルコニウムであってもよく、液晶の配向に寄与する他の物質であってもよい。酸化ジルコニウムを用いて柱状レンズの製造材料とした場合、酸化ジルコニウムの柱状レンズの総材料における割合は３％～２０％である。図２におけるレンズの様子は凸レンズであるが、実際には、本形態における柱状レンズの様子は凹レンズであってもよく、他のタイプのレンズであってもよい。 However, conventional optical structure molding processes may be used to fabricate the target optical structure, and as shown in FIG. 2, the optical structure in this example may be a prismatic lens. The fabricated columnar lens structure has a second substrate 210, which can be a lens substrate, and an indium tin oxide (ITO) electrode, which can be other transparent conductive materials. It includes a good lens electrode 220 and a lens 230 made of organic material and nanoparticle material, where the organic material can be a transparent resin material. The nanoparticle material may be zirconium oxide or other substances that contribute to the alignment of liquid crystals. When zirconium oxide is used as a manufacturing material for the columnar lenses, the proportion of zirconium oxide in the total material of the columnar lenses is 3% to 20%. Although the lens in FIG. 2 is a convex lens, actually, the columnar lens in this embodiment may be a concave lens or another type of lens.
上記の技術案を採用し、ナノ粒子材料によって酸化ジルコニウムは元の配向液の作用を発揮し、液晶の配向を完了し、配向液の塗布とベークのプロセスの一部を省略し、配向液材料の使用量を削減し、製造フローを最適化し、製造コストを節約することができる。 Adopting the above technical scheme, zirconium oxide can play the role of the original alignment liquid by nanoparticle material, complete the alignment of liquid crystal, omit some of the alignment liquid coating and baking process, and use the alignment liquid material can reduce the usage of , optimize the manufacturing flow, and save manufacturing costs.
本実施例の１つの例示的な形態において、本実施例における１つ又は複数の例示的な形態と組み合わせてもよい。前記光学構造の成形プロセスは前記目標の光学構造をベークし、ベーク温度が１６０℃～１８０℃であり、ベーク時間が６時間～１０時間であることを含む。例えば、ベーク温度が１６０℃、１７０℃又は１８０℃であってもよく、ベーク時間が６時間、７時間、８時間、１０時間であってもよい。 One example form of this embodiment may be combined with one or more of the example forms of this embodiment. The optical structure molding process includes baking the target optical structure, with a baking temperature of 160° C.-180° C. and a baking time of 6 hours-10 hours. For example, the baking temperature may be 160° C., 170° C. or 180° C., and the baking time may be 6 hours, 7 hours, 8 hours, 10 hours.
Ｓ１２０では、前記目標の光学構造の表面を摩擦して溝を生成する。 At S120, grooves are created by rubbing the surface of the target optical structure.
ただし、図２に示すように、溝２４０は、関連技術における配向液をベークした後に得られた配向膜を摩擦して生成した溝の代わりに、直接光学構造の表面を摩擦して生成した溝である。関連技術では、配向膜を摩擦することにより、摩擦による溝及び配向膜物質で液晶の配向を完了する。本願では、目標の光学構造、つまり、目標の柱状レンズの製造材料に配向膜物質の代わりにナノ粒子材料を加え、且つ直接柱状レンズに対して摩擦する。立体視表示装置では、柱状液晶レンズは図像表示装置に連結され、柱状レンズの表面を摩擦するときに、摩擦の方向は図像表示装置の偏光子の透過軸方向と平行であってもよい。 However, as shown in FIG. 2, the grooves 240 are formed by directly rubbing the surface of the optical structure instead of the grooves formed by rubbing the alignment film obtained after baking the alignment liquid in the related art. is. In the related art, rubbing the alignment film completes the alignment of the liquid crystal with grooves and alignment film material by rubbing. In the present application, the target optical structure, that is, the target columnar lens manufacturing material is added with the nanoparticle material instead of the alignment film material, and is directly rubbed against the columnar lens. In the stereoscopic display device, the columnar liquid crystal lens is connected to the image display device, and when rubbing the surface of the columnar lens, the direction of friction may be parallel to the transmission axis direction of the polarizer of the image display device.
本実施例の１つの例示的な形態において、本実施例における１つ又は複数の例示的な形態と組み合わせてもよい。前記目標の光学構造の表面を摩擦して溝を生成する方向は前記光学構造表面と平行である方向であり、前記溝の深さは３ｎｍ～２５ｎｍである。例えば、溝の深さは３ｎｍ、５ｎｍ、１０ｎｍ、１５ｎｍ、２５ｎｍである。 One example form of this embodiment may be combined with one or more of the example forms of this embodiment. The direction of rubbing the surface of the target optical structure to generate grooves is the direction parallel to the surface of the optical structure, and the depth of the grooves is 3 nm to 25 nm. For example, the groove depths are 3 nm, 5 nm, 10 nm, 15 nm and 25 nm.
Ｓ１３０では、前記目標の光学構造、第１の基板及び前記目標の光学構造と前記第１の基板の間に充填された複屈折材料に対してボックス形成プロセス操作を実行し、目標の切り換え可能な光学機能部品を製造して取得する。 At S130, a box-forming process operation is performed on the target optical structure, the first substrate, and a birefringent material filled between the target optical structure and the first substrate to form a target switchable Manufacture and acquire optical functional parts.
ここで、切り換え可能な光学機能部品の製造プロセスフローは、図３に示すように、本実施例において、目標の切り換え可能な光学機能部品は液晶レンズであってもよい。柱状レンズ成形のプロセスフローにおいて、第２の基板でレンズのインプリントをしてレンズを露光、洗浄及びベークし、ベークが完了した後に柱状レンズの表面を摩擦して溝を生成する。第１の基板及び第１の基板上の電極部分に対して塗布、ベーク及び摩擦を含む配向液処理を行い、図３における間隔基板は第１の基板であり、間隔電極は第１の基板上の電極である。第１の基板と柱状レンズに対してシーラント（Ｓｅａｌａｎｔ）を塗布した後に、柱状レンズと間隔電極上の配向膜との間に複屈折材料をドリップし、複屈折材料は液晶材料であってもよく、次にシーラント塗布、真空貼合及びシーラント硬化を行い、最後に切り換え可能な光学機能部品のボックス形成プロセスを完了する。 Here, the manufacturing process flow of the switchable optical function component is as shown in FIG. 3. In this embodiment, the target switchable optical function component may be a liquid crystal lens. In the process flow of forming a columnar lens, imprinting the lens on the second substrate, exposing, cleaning and baking the lens, and rubbing the surface of the columnar lens to generate grooves after the baking is completed. The first substrate and the electrode portion on the first substrate are subjected to alignment liquid treatment including coating, baking and rubbing, the spacing substrate in FIG. 3 is the first substrate, and the spacing electrode is on the first substrate. electrode. After applying a sealant to the first substrate and the columnar lenses, a birefringent material is dripped between the columnar lenses and the alignment film on the spacing electrode, and the birefringent material may be a liquid crystal material. , followed by sealant application, vacuum lamination and sealant curing, and finally completes the switchable optical function component box forming process.
本実施例の１つの例示的な形態において、本実施例における１つ又は複数の例示的な形態と組み合わせてもよい。液晶レンズの製造プロセスフローにおいて、柱状レンズに対する摩擦工程はさらにレンズのベーク工程の前に行われてもよい。 One example form of this embodiment may be combined with one or more of the example forms of this embodiment. In the liquid crystal lens manufacturing process flow, the step of rubbing the columnar lenses may be further performed before the step of baking the lenses.
ただし、柱状レンズの製造過程において、レンズの表面に対する摩擦ステップとレンズに対するベークステップを順次入れ替えることができる。 However, in the process of manufacturing the columnar lens, the step of rubbing the surface of the lens and the step of baking the lens can be sequentially exchanged.
本実施例の技術案では、光学構造の成形プロセスを用いて目標の光学構造を製造し、目標の光学構造の製造材料が有機材料及びナノ粒子材料であり、ナノ粒子材料が複屈折材料の配向を助けるために用いられ、光学構造が光を変調するように構成され、目標の光学構造の表面を摩擦して溝を生成し、目標の光学構造、第１の基板及び前記目標の光学構造と第１の基板の間に充填された複屈折材料に対してボックス形成プロセス操作を実行し、目標の切り換え可能な光学機能部品を製造して取得することにより、レンズの加工コストを節約し、配向液の谷底堆積の問題を解消することで、柱状レンズの光学効果を向上させ、視聴者の使用体験を向上させる技術的効果を達成する。 In the technical solution of this embodiment, the optical structure forming process is used to manufacture the target optical structure, the materials for the target optical structure are organic material and nanoparticle material, and the nanoparticle material is the orientation of the birefringent material. wherein the optical structure is configured to modulate light, rubbing the surface of the target optical structure to create grooves, the target optical structure, the first substrate and the target optical structure; By performing a box-forming process operation on the birefringent material filled between the first substrates to manufacture and obtain the target switchable optical function component, the processing cost of the lens is saved and the orientation By eliminating the liquid valley deposition problem, the optical effect of the columnar lens is improved, and the technical effect of enhancing the viewer's experience is achieved.
図４は本願の実施例に係る他の切り換え可能な光学機能部品の製造方法のフローチャートである。本願の実施例では、上記の実施例に基づいて前述の実施例を精細化し、本願の実施例は上記の１つ又は複数の実施例における複数の例示的な形態と組み合わせてもよい。図４に示すように、本願の実施例に係る切り換え可能な光学機能部品の製造方法は、以下のステップを含んでもよい。 FIG. 4 is a flow chart of another method for manufacturing a switchable optical function component according to an embodiment of the present application. The embodiments of the present application may refine the foregoing embodiments based on the above embodiments, and the embodiments of the present application may be combined with multiple exemplary aspects of one or more of the above embodiments. As shown in FIG. 4, a method for manufacturing a switchable optical function component according to an embodiment of the present application may include the following steps.
Ｓ４１０では、光学構造の成形プロセスを用いて目標の光学構造を製造し、前記目標の光学構造の製造材料が有機材料及びナノ粒子材料であり、前記ナノ粒子材料が複屈折材料の配向を助けるために用いられ、前記光学構造が光を変調するように構成される。 At S410, an optical structure molding process is used to fabricate a target optical structure, wherein the target optical structure fabricating material is an organic material and a nanoparticle material, and the nanoparticle material assists in the orientation of the birefringent material. wherein the optical structure is configured to modulate light.
Ｓ４２０では、前記目標の光学構造の表面を摩擦して溝を生成する。 At S420, grooves are created by rubbing the surface of the target optical structure.
Ｓ４３０では、前記第１の基板と前記目標の光学構造の間に第１の基板を前記目標の光学構造から分離させるための支持体を設ける。例えば、支持体は第１の基板上の配向膜を前記目標の光学構造から分離させるための支持柱又はスプレー間隔球であってもよい。 At S430, a support is provided between the first substrate and the target optical structure for separating the first substrate from the target optical structure. For example, the support may be a support post or an interspray ball for separating the alignment film on the first substrate from the target optical structure.
ただし、現在、関連技術では、柱状レンズに配向液を用いず配向を完了し、直接レンズの表面を摩擦して溝を生成する技術案もあるが、この形態では、柱状レンズの製造材料を変更せず、且つ配向要求を達成するために、第１の基板の配向膜を直接柱状レンズの上表面に接触させる必要があり、これにより頂部領域の光学効果が変化し、頂部領域のクロストークの増加につながる。 However, in the related art, there is currently a technical proposal in which alignment is completed without using an alignment liquid on the columnar lens, and grooves are generated by directly rubbing the surface of the lens. In order to achieve the alignment requirement, the alignment film of the first substrate should be directly in contact with the upper surface of the columnar lens, which will change the optical effect of the top region and reduce the crosstalk of the top region. lead to an increase.
本形態では、切り換え可能な光学機能部品の構造図は、図５に示すように、第１の基板５１０上に間隔柱５４０が設けられ、間隔柱５４０は黄色光プロセス、又は印刷プロセスによって実現されてもよく、間隔球を散布する方法で間隔作用を実現してもよく、間隔柱の高さ範囲は２μｍ～１３μｍであり、間隔柱の材料はＵＶ樹脂又は他の有機材料であってもよく、色は黒色又は透明色であってもよい。第１の基板５１０と間隔柱５４０の間に間隔電極５２０と配向液で塗布してベークされた後に得られた配向膜５３０とがさらにあり、配向膜５３０の材料はポリイミドであってもよい。間隔柱５４０の作用は第１の基板５１０を柱状レンズから分離させ、中間に液晶材料５５０を収容させることである。 In this embodiment, the structural diagram of the switchable optical function component is as shown in FIG. The spacing effect can be achieved by scattering spacing balls, the height range of the spacing pillars is 2 μm to 13 μm, and the material of the spacing pillars can be UV resin or other organic materials. , the color may be black or transparent. Between the first substrate 510 and the spacing pillars 540, there are further spacing electrodes 520 and an alignment film 530 obtained after being coated with an alignment liquid and baked, and the material of the alignment film 530 may be polyimide. The function of the spacing posts 540 is to separate the first substrate 510 from the post lenses and contain the liquid crystal material 550 in between.
上記の技術案を採用し、ナノ粒子材料を用いて製造された柱状レンズにより、間隔柱又は間隔球により間隔基板を柱状レンズから分離させ、プロセスフローを最適化し、配向膜プロセスを減少させ、配向膜材料の使用量を削減し、コストを節約すると同時に、レンズ頂部のクロストークの問題を解決する。 Adopting the above technical solution, with the columnar lenses manufactured using nanoparticle materials, the spacing substrate is separated from the columnar lenses by the spacing columns or spacing spheres, optimizing the process flow, reducing the alignment film process, and aligning. It reduces the amount of film material used, saves costs, and solves the problem of crosstalk at the top of the lens.
Ｓ４４０では、支持体が設けられた前記第１の基板、前記目標の光学構造及び前記複屈折材料に対してボックス形成プロセス操作を実行する。 At S440, a box forming process operation is performed on the first substrate provided with support, the target optical structure and the birefringent material.
本実施例の１つの例示的な形態において、本実施例における１つ又は複数の例示的な形態と組み合わせてもよい。目標の切り換え可能な光学機能部品を製造して取得した後に、ステップＡ１～Ａ３を含んでもよい。 One example form of this embodiment may be combined with one or more of the example forms of this embodiment. After manufacturing and obtaining the target switchable optical function component, steps A1-A3 may be included.
ステップＡ１では、前記目標の切り換え可能な光学機能部品を所定温度まで加熱する。 In step A1, the target switchable optical function component is heated to a predetermined temperature.
ステップＡ２では、所定時間長内で前記目標の切り換え可能な光学機能部品の温度を所定温度に維持する。 In step A2, the target temperature of the switchable optical function component is maintained at a predetermined temperature within a predetermined length of time.
ステップＡ３では、所定降温速度に従って前記目標の切り換え可能な光学機能部品を降温し、複屈折材料の再配向を完了し、前記複屈折材料は液晶材料である。 In step A3, cooling the target switchable optical function component according to a predetermined cooling rate to complete the reorientation of the birefringent material, wherein the birefringent material is liquid crystal material.
ここで、本形態では柱状レンズに配向膜を使用せず、柱状レンズのナノ粒子材料のみにより液晶配向を助けることから、最優の液晶配向効果を達成できない。そのため、液晶再配向の過程によって液晶をさらに配向する必要がある。ボックス形成した後の目標の切り換え可能な光学機能部品を所定温度まで加熱し、この温度で所定時間長保持してから、所定降温速度に従って降温を開始することにより、液晶の再配向を完了する。 Here, in the present embodiment, the alignment film is not used for the columnar lenses, and the nanoparticle material of the columnar lenses assists the liquid crystal alignment, so that the best liquid crystal alignment effect cannot be achieved. Therefore, it is necessary to further align the liquid crystal through the process of liquid crystal reorientation. After forming the box, the target switchable optical function component is heated to a predetermined temperature, held at this temperature for a predetermined length of time, and then cooled at a predetermined cooling rate to complete the reorientation of the liquid crystal.
本実施例の１つの例示的な形態において、本実施例における１つ又は複数の例示的な形態と組み合わせてもよい。前記所定温度は液晶材料の透明点より４℃～１５℃高く、前記所定時間長は１５分～３５分であり、前記所定降温速度は毎分４℃であり、ここで、前記降温の温度区間は液晶透明点の±１５℃以内である。例えば、液晶材料の透明点は４℃、６℃、８℃、１１℃、１５℃であってもよく、所定時間長は１５分、２０分、３０分、３５分であってもよい。 One example form of this embodiment may be combined with one or more of the example forms of this embodiment. The predetermined temperature is 4° C. to 15° C. higher than the clearing point of the liquid crystal material, the predetermined time length is 15 minutes to 35 minutes, the predetermined cooling rate is 4° C. per minute, wherein the temperature interval of the cooling. is within ±15° C. of the liquid crystal clearing point. For example, the clearing point of the liquid crystal material may be 4° C., 6° C., 8° C., 11° C., 15° C., and the predetermined length of time may be 15 minutes, 20 minutes, 30 minutes, 35 minutes.
本実施例の技術案では、光学構造の成形プロセスを用いて目標の光学構造を製造し、目標の光学構造の製造材料が有機材料及びナノ粒子材料であり、ナノ粒子材料が複屈折材料の配向を助けるために用いられ、光学構造が光を変調するように構成され、目標の光学構造の表面を摩擦して溝を生成し、目標の光学構造、第１の基板及び目標の光学構造と第１の基板の間に充填された複屈折材料に対してボックス形成プロセス操作を実行し、目標の切り換え可能な光学機能部品を製造して取得することにより、レンズの加工コストを節約し、配向液の谷底堆積の問題を解消すると同時に、レンズ頂部のクロストークの問題を解決することで、柱状レンズの光学効果を向上させ、視聴者の使用体験を向上させる技術的効果を達成する。 In the technical solution of this embodiment, the optical structure forming process is used to manufacture the target optical structure, the materials for the target optical structure are organic material and nanoparticle material, and the nanoparticle material is the orientation of the birefringent material. wherein the optical structure is configured to modulate light, rubbing the surface of the target optical structure to create grooves, the target optical structure, the first substrate and the target optical structure and the first By performing a box-forming process operation on the birefringent material filled between one substrate and manufacturing and obtaining the target switchable optical function component, the processing cost of the lens is saved, and the alignment liquid is By solving the problem of valley bottom deposition and solving the problem of crosstalk at the top of the lens, the optical effect of the columnar lens is improved, and the technical effect of improving the experience of the viewer is achieved.
図６は本願の実施例に係る切り換え可能な光学機能部品の製造装置の構造模式図である。該装置は柱状レンズ光学構造を用いて切り換え可能な光学機能部品を製造する場合に適用可能であり、該装置はソフトウェア及び／又はハードウェアにより実現され、電子機器に集積されてもよい。該装置は上記の実施例に係る切り換え可能な光学機能部品の製造方法を実現するように構成される。図６に示すように、本実施例に係る切り換え可能な光学機能部品の製造装置は、
光学構造の成形プロセスを用いて目標の光学構造を製造するように構成されるレンズ製造モジュール６１０であって、前記目標の光学構造の製造材料が有機材料及びナノ粒子材料であり、前記ナノ粒子材料が複屈折材料の配向を助けるために用いられ、前記光学構造が光を変調するように構成されるレンズ製造モジュール６１０と、
前記目標の光学構造の表面を摩擦して溝を生成するように構成されるレンズ摩擦モジュール６２０と、
前記目標の光学構造、第１の基板及び前記目標の光学構造と前記第１の基板の間に充填された複屈折材料に対してボックス形成プロセス操作を実行し、目標の切り換え可能な光学機能部品を製造して取得するように構成されるレンズボックス形成モジュール６３０とを含む。
FIG. 6 is a structural schematic diagram of a switchable optical function component manufacturing apparatus according to an embodiment of the present application. The apparatus is applicable in manufacturing switchable optical functional components using a columnar lens optical structure, and the apparatus may be implemented by software and/or hardware and integrated into electronic equipment. The apparatus is configured to implement the method of manufacturing a switchable optical function component according to the above embodiments. As shown in FIG. 6, the switchable optical functional component manufacturing apparatus according to this embodiment includes:
A lens manufacturing module 610 configured to manufacture a target optical structure using an optical structure molding process, wherein the target optical structure manufacturing material is an organic material and a nanoparticle material, and the nanoparticle material is used to help orient the birefringent material, and the optical structure is configured to modulate light;
a lens rubbing module 620 configured to rub a surface of the target optical structure to generate grooves;
performing a box-forming process operation on the target optical structure, the first substrate, and a birefringent material filled between the target optical structure and the first substrate to provide a target switchable optical function component; and a lens box forming module 630 configured to manufacture and obtain a .
上記の実施例に基づいて、例えば、レンズ製造モジュール６１０は、
前記光学構造の成形プロセスが前記目標の光学構造をベークし、ベーク温度が１６０℃～１８０℃であり、ベーク時間が６時間～１０時間であることを含むように構成される。
Based on the above example, for example, lens manufacturing module 610 may:
The optical structure molding process is configured to include baking the target optical structure, with a baking temperature of 160° C. to 180° C., and a baking time of 6 hours to 10 hours.
上記の実施例に基づいて、例えば、レンズ摩擦モジュール６２０は、
前記目標の光学構造の表面を摩擦して溝を生成する方向が前記光学構造表面と平行である方向であり、前記溝の深さが３ｎｍ～２５ｎｍであるように構成される。
Based on the above example, for example, lens friction module 620 may:
The direction of rubbing the surface of the target optical structure to generate grooves is the direction parallel to the surface of the optical structure, and the depth of the grooves is configured to be 3 nm to 25 nm.
上記の実施例に基づいて、例えば、レンズボックス形成モジュール６３０は、
前記第１の基板と前記目標の光学構造の間に第１の基板を前記目標の光学構造から分離させるための支持体を設け、
支持体が設けられた前記第１の基板、前記目標の光学構造及び前記複屈折材料に対してボックス形成プロセス操作を実行するように構成される。例えば、支持体は第１の基板上の配向膜を前記目標の光学構造から分離させるための支持柱又はスプレー間隔球であってもよい。
Based on the above example, for example, lens box forming module 630 may:
providing a support between the first substrate and the target optical structure for separating the first substrate from the target optical structure;
It is configured to perform a box-forming process operation on the first substrate provided with a support, the target optical structure and the birefringent material. For example, the support may be a support post or an interspray ball for separating the alignment film on the first substrate from the target optical structure.
上記の実施例に基づいて、例えば、レンズボックス形成モジュール６３０は液晶再配向ユニットを含み、該液晶再配向ユニットは、
前記目標の切り換え可能な光学機能部品を所定温度まで加熱し、
所定時間長内で前記目標の切り換え可能な光学機能部品の温度を所定温度に維持し、
所定降温速度に従って前記目標の切り換え可能な光学機能部品を降温し、複屈折材料の再配向を完了し、前記複屈折材料は液晶材料であるように構成される。
Based on the above embodiments, for example, the lens box forming module 630 includes a liquid crystal reorientation unit, the liquid crystal reorientation unit comprising:
heating the target switchable optical function component to a predetermined temperature;
maintaining the temperature of the target switchable optical function component at a predetermined temperature within a predetermined length of time;
Cooling the target switchable optical function component according to a predetermined cooling rate to complete the reorientation of the birefringent material, wherein the birefringent material is configured to be a liquid crystal material.
上記の実施例に基づいて、例えば、レンズボックス形成モジュール６３０は液晶再配向ユニットを含み、該液晶再配向ユニットは、さらに、
前記所定温度は液晶材料の透明点よりも４℃～１５℃超え、前記所定時間長は１５分～３５分であり、前記所定降温速度は毎分４℃未満であり、ここで、前記降温の温度区間は液晶透明点の±１５℃以内であるように構成される。
Based on the above embodiments, for example, the lens box forming module 630 includes a liquid crystal reorientation unit, the liquid crystal reorientation unit further comprising:
The predetermined temperature is 4° C. to 15° C. higher than the clearing point of the liquid crystal material, the predetermined length of time is 15 minutes to 35 minutes, the predetermined cooling rate is less than 4° C. per minute, The temperature interval is configured to be within ±15° C. of the liquid crystal clearing point.
本願の実施例では、切り換え可能な光学機能部品をさらに提供し、該光学機能部品は、第１の基板、第２の基板及び光学構造を含み、前記光学構造は前記第１の基板と前記第２の基板の間にあり、前記光学構造の表面に摩擦による溝があり、前記第１の基板と前記光学構造の間に複屈折材料が充填される。例えば、前記第１の基板と前記光学構造の間に間隔装置がさらに設けられてもよく、前記間隔装置は前記第１の基板上の配向膜を前記光学構造から分離させるようにために用いられる。 Embodiments of the present application further provide a switchable optical function component, the optical function component comprising a first substrate, a second substrate and an optical structure, the optical structure comprising the first substrate and the second substrate. The surface of the optical structure is friction grooved between two substrates, and a birefringent material is filled between the first substrate and the optical structure. For example, a spacing device may further be provided between the first substrate and the optical structure, the spacing device being used to separate the alignment film on the first substrate from the optical structure. .
本願の実施例に係る切り換え可能な光学機能部品の製造装置は上記の本願のいずれかの実施例に係る切り換え可能な光学機能部品の製造方法を実行可能であり、該切り換え可能な光学機能部品の製造方法を実行することに応じた機能及び有益な効果を備え、詳細な過程は前述の実施例における切り換え可能な光学機能部品の製造方法の関連操作を参照する。 An apparatus for manufacturing a switchable optical function component according to an embodiment of the present application is capable of executing the method for manufacturing a switchable optical function component according to any one of the above-described embodiments of the present application. It has functions and beneficial effects according to carrying out the manufacturing method, and the detailed steps refer to the relevant operations of the manufacturing method of the switchable optical function component in the previous embodiments.
本明細書の説明において、「１つの実施例」、「いくつかの実施例」、「例」、「具体的な例」、又は「いくつかの例」などの参照用語の説明は、その実施例又は例を参照して説明された具体的な特徴、構造、材料又は特性は、本願の少なくとも１つの実施例又は例に含まれることが意図される。本明細書において、上記の用語の例示的な表現は、必ずしも同じ実施例又は例を指すものではない。そして、説明された具体的な特徴、構造、材料又は特性は、いずれか１つ又は複数の実施例又は例において適切な方法で組み合わせることができる。 In the description herein, a description of reference terms such as "one embodiment," "some embodiments," "example," "a specific example," or "some examples" refers to that implementation. A specific feature, structure, material or property described with reference to an example or example is intended to be included in at least one embodiment or example of this application. As used herein, exemplary phrases of the term do not necessarily refer to the same embodiment or example. And, the specific features, structures, materials or characteristics described may be combined in any suitable manner in any one or more embodiments or examples.
Claims (11)
光学構造成形プロセスを用いて目標の光学構造を製造し、前記目標の光学構造の製造材料が有機材料及びナノ粒子材料であり、前記ナノ粒子材料が複屈折材料の配向を助けるために用いられ、前記光学構造が光を変調するように構成されることと、
前記目標の光学構造の表面を摩擦して溝を生成することと、
前記目標の光学構造、第１の基板及び前記目標の光学構造と前記第１の基板の間に充填された複屈折材料に対してボックス形成プロセス操作を実行し、目標の切り換え可能な光学機能部品を製造して取得することとを含む、方法。 A method for manufacturing a switchable optical functional component, comprising:
fabricating a target optical structure using an optical structure molding process, wherein the fabrication material of the target optical structure is an organic material and a nanoparticle material, the nanoparticle material is used to help align a birefringent material; the optical structure is configured to modulate light;
rubbing a surface of the target optical structure to generate grooves;
performing a box-forming process operation on the target optical structure, the first substrate, and a birefringent material filled between the target optical structure and the first substrate to provide a target switchable optical function component; a method comprising: manufacturing and obtaining a
前記第１の基板と前記目標の光学構造の間に支持体を、前記第１の基板を前記目標の光学構造から分離させるように設けることと、
前記支持体が設けられた前記第１の基板、前記目標の光学構造及び前記複屈折材料に対してボックス形成プロセス操作を実行することとを含む、請求項１に記載の方法。 performing a box-forming process operation on said target optical structure, a first substrate and a birefringent material filled between said target optical structure and said first substrate;
providing a support between the first substrate and the target optical structure to separate the first substrate from the target optical structure;
2. The method of claim 1, comprising performing a box forming process operation on the first substrate provided with the support, the target optical structure and the birefringent material.
前記目標の切り換え可能な光学機能部品を所定温度まで加熱することと、
所定時間長内で前記目標の切り換え可能な光学機能部品の温度を前記所定温度に維持することと、
所定降温速度に従って前記目標の切り換え可能な光学機能部品を降温し、前記複屈折材料の再配向を完了し、ただし、前記複屈折材料が液晶材料であることとを含む、請求項１に記載の方法。 performing a box-forming process operation on said target optical structure, a first substrate, and a birefringent material filled between said target optical structure and said first substrate; After manufacturing and acquiring functional parts,
heating the target switchable optical function component to a predetermined temperature;
maintaining the temperature of the target switchable optical function component at the predetermined temperature within a predetermined length of time;
Cooling the target switchable optical function component according to a predetermined cooling rate to complete reorientation of the birefringent material, wherein the birefringent material is a liquid crystal material. Method.
光学構造成形プロセスを用いて目標の光学構造を製造するように構成されるレンズ製造モジュールであって、前記目標の光学構造の製造材料が有機材料及びナノ粒子材料であり、前記ナノ粒子材料が複屈折材料の配向を助けるために用いられ、前記光学構造が光を変調するように構成されるレンズ製造モジュールと、
前記目標の光学構造の表面を摩擦して溝を生成するように構成されるレンズ摩擦モジュールと、
前記目標の光学構造、第１の基板及び前記目標の光学構造と前記第１の基板の間に充填された複屈折材料に対してボックス形成プロセス操作を実行し、目標の切り換え可能な光学機能部品を製造して取得するように構成されるレンズボックス形成モジュールとを含む、装置。 An apparatus for manufacturing switchable optical functional components,
A lens manufacturing module configured to manufacture a target optical structure using an optical structure molding process, wherein the target optical structure manufacturing material is an organic material and a nanoparticle material, and the nanoparticle material comprises multiple layers. a lens manufacturing module used to aid in the orientation of refractive materials, wherein the optical structures are configured to modulate light;
a lens rubbing module configured to rub a surface of the target optical structure to generate grooves;
performing a box-forming process operation on the target optical structure, the first substrate, and a birefringent material filled between the target optical structure and the first substrate to provide a target switchable optical function component; and a lens box forming module configured to manufacture and obtain a
前記目標の切り換え可能な光学機能部品を所定温度まで加熱し、所定時間長内で前記目標の切り換え可能な光学機能部品の温度を前記所定温度に維持し、所定降温速度に従って前記目標の切り換え可能な光学機能部品を降温し、前記複屈折材料の再配向を完了し、ただし、前記複屈折材料は液晶材料であるように構成される液晶再配向ユニットを含む、請求項９に記載の装置。 The lens box forming module comprises:
heating the target switchable optical function component to a predetermined temperature; maintaining the temperature of the target switchable optical function component at the predetermined temperature within a predetermined length of time; 10. The apparatus of claim 9, comprising a liquid crystal reorientation unit configured to cool the optically functional component to complete the reorientation of the birefringent material, wherein the birefringent material is a liquid crystal material.
前記光学構造は前記第１の基板と前記第２の基板の間にあり、前記光学構造の表面に摩擦による溝があり、
前記第１の基板と前記光学構造の間に複屈折材料が充填される、切り換え可能な光学機能部品。 comprising a first substrate, a second substrate and an optical structure;
the optical structure is between the first substrate and the second substrate, the surface of the optical structure having frictional grooves;
A switchable optical function component, wherein a birefringent material is filled between said first substrate and said optical structure.
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