CN102621733B - 一种快门式3d眼镜液晶光阀及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种快门式3D眼镜液晶光阀及其制备方法，所述快门式3D眼镜液晶光阀由前向后依次设置前偏光片、前透明电极基板、前定向层、液晶层、后定向层、后透明电极基板、后偏光片，在所述液晶层内设有棒状衬垫料，在前透明电极基板与后透明电极基板之间并在四周印刷有封固用的边框胶。本发明的优点是：1）快速响应，响应时间最小可以达到2ms以下；2）无噪音；3）低成本、易于生产。

Description

一种快门式3D眼镜液晶光阀及其制备方法

技术领域

本发明涉及一种3D眼镜及其制备方法，具体地说是一种快门式3D眼镜液晶光阀及其制备方法。

背景技术

高品质的快门式3D眼镜要求观看画面清晰，立体效果好，观看舒适。其中立体效果好很重要的一个影响因素是响应时间，响应时间要达到3ms以内，但响应时间得到满足后，同时会出现噪声问题，严重影响观看的舒适性。噪声问题是多个因素综合作用的结果，主要是较大的规律性电场力作用在受支撑力度不够的玻璃上而产生规律性震动造成的，电场力的公式：其中Vop表示驱动电压、d表示盒厚、ε表示整体介电常数、s表示显示面积，3D眼镜的驱动电压较高、在9V以上，盒厚在3μm以下(由3ms以下的响应时间决定)，这样就使得施加在玻璃上的电场力很大；同时传统工艺衬垫料为球形衬垫料，衬垫料和玻璃是点接触，不能形成有效支撑，这样就造成明显噪声。目前有一种感光型柱状间隙物(photo-spacer)工艺，可以解决噪声问题，photo-spacer工艺采用photo-spacer材料，形成直径较大柱状支撑，直径一般为20μm左右，以每平方毫米25个柱状支撑点计算，其有效支撑面积相当于2.5μm球状衬垫料、密度为150个/mm2的10倍，这就形成了对玻璃的有效支撑，但因其采用昂贵的photo-spacer材料，生产时必须用悬涂等系列设备，同时盒厚均匀性难以控制、合格率低，所以产品价格非常昂贵。

发明内容

发明目的：为了克服现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种能够解决噪音问题的工艺，具有快速响应、易于生产、成本低的快门式3D眼镜液晶光阀。

本发明的另一目的在于提供一种上述快门式3D眼镜液晶光阀的制备方法。

技术方案：为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案为：由前向后依次设置前偏光片、前透明电极基板、前定向层、液晶层、后定向层、后透明电极基板、后偏光片，在所述液晶层内设有衬垫料，在前透明电极基板与后透明电极基板之间并在液晶层的四周印刷有封固液晶用的边框胶。

为了提高响应时间，所述的快门式3D眼镜采用扭曲向列液晶(TN-LCD)工艺，液晶层的盒厚选择在2-3.2μm，液晶层厚度d和液晶的螺距P的比值d/P＝0.45。

为了能增加衬垫料对透明电极基板支撑的有效面积，从而降低噪声，所述的衬垫料为棒状；直径d为2-3.2μm；长度L为10-30μm。

所述液晶层的双折射率Δn和液晶层的厚度之积为0.48μm，这样做是为了满足TN第一极小的设计要求，保证3D眼镜的透过率。

上述快门式3D眼镜液晶光阀的制备方法，该方法包括如下步骤：

1)将透明基板显影蚀刻制作成前透明电极基板和后透明电极基板；

2)在前透明电极基板和后透明电极基板上分别涂有定向层；

3)定向层固化后摩擦定向，按照扭曲角为90°进行摩擦，

4)印刷边框胶，中间喷撒衬垫料，贴合热压，制成稳定的的盒厚；

5)灌晶，在灌晶之后封口之前进行整平，整平压力在0.15-0.3bar；

6)最后封口。

为了能使衬垫料对透明电极基板进行有效的支撑，上下透明电极基板合适地接触，从而降低噪声，所述的快门式3D眼镜在灌晶后封口前需要进行整平，将多余的液晶去除，保留适量液晶，整平压力在0.15-0.3bar。

为了能得到均匀稳定的小盒厚d，同时避免衬垫料密度过大到时的盒内残存空气，出现低温或震动产生气泡，所述的棒状衬垫料的喷洒密度为15-50个/mm²。

有益效果：与现有技术相比，本发明的优点是：1)快速响应，响应时间最小可以达到2ms以下；2)无噪音；3)低成本、易于生产。

附图说明

图1是本发明的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步的详细说明。

实施例1：如图1所示，一种快门式3D眼镜液晶光阀，包括保持预定距离相对配置的前透明电极基板2和后透明电极基板4，在前透明电极基板2和后透明电极基板4之间灌注有液晶层8；在前透明电极基板2上的电极与液晶层8之间设有前定向层6，在后透明电极基板4上的电极与液晶层8之间设有后定向层9，在液晶层8内并在两定向层之间设有棒状衬垫料10；在前透明电极基板2的外侧附着有前偏光片1，在后透明电极基板4的外侧附着有后偏光片5，两偏光片的偏光轴相互正交设置；在前透明电极基板2与后透明电极基板4之间并在液晶层8的四周印刷有封固液晶用的边框胶3，7；前透明电极基板2和后透明电极基板4内形成相对的电极。

其中，前透明电极基板2和后透明电极基板4均采用氧化铟锡(ITO)玻璃，在每块透明电极基板上显影蚀刻形成电极图案；前定向层6和后定向层9之间的摩擦方向而构成的扭曲角度为90°。

棒状衬垫料10选择在3.2μm，液晶的螺距P为7.1，液晶层8厚度d和液晶的螺距P的比值d/P＝0.45；液晶层8的双折射率Δn为0.150，即液晶层8的双折射率Δn和液晶层8的厚度之积为0.48μm；灌晶之后封口之前的整平压力为0.3bar，前偏光片的吸收轴和前定向层摩擦方向相垂直，后偏光片的吸收轴和后定向层摩擦方向相垂直，即前偏光片1和后偏光片5之间的夹角为90°。

上述快门式3D眼镜液晶光阀的制备方法的具体步骤如下：

1、将ITO透明基板显影蚀刻，形成ITO图案；

2、在前透明电极基板2和后透明电极基板4上分别涂日本日产化学Nissan的SE150定向层；

3、固化后摩擦定向，按照扭曲角为90°进行摩擦；

4、印刷边框胶3，7，中间喷撒棒状衬垫料10，将喷洒密度控制在15-50个/mm²，贴合热压，制成稳定的的盒厚；其中棒状衬垫料10为3.2um塑胶球；

5、灌晶选择江苏和成化学材料有限公司的SMG71800-000负介电各向异性液晶；

6、灌晶后进行整平，整平压力为0.3bar；压力过大，会造成透明电极基板有形变，挤出过多液晶，透明电极基板复原后留下针孔，低温或震动出现气泡不良；而压力过小，会使衬垫料不能充分的支撑透明电极基板，仍然会有噪声存在；

通过前定向层6、后定向层9、摩擦角度、液晶层8、盒厚、偏光片1和5及偏光片角度的搭配使3D眼镜不仅响应时间短，而且没有噪声。

实施例2：与实施例1基本相同，所不同的是：棒状衬垫料10的直径为2.75μm，液晶的双折射率Δn为0.175；液晶的螺距P为6.1，液晶层厚度d和液晶的螺距P的比值d/P＝0.45；灌晶之后的整平压力为0.3bar；前后偏光片的夹角为90°；其中棒状衬垫料10为玻璃衬垫料。

实施例3：与实施例1基本相同，所不同的是：棒状衬垫料10的直径为2μm，液晶的双折射率Δn为0.24；液晶的螺距P为4.4，液晶层厚度d和液晶的螺距P的比值d/P＝0.45；灌晶之后的整平压力为0.3bar；前后偏光片的夹角为90°。

实施例4：与实施例1基本相同，所不同的是：灌晶后进行整平，整平压力为0.25bar。

实施例5：与实施例2基本相同，所不同的是：灌晶后进行整平，整平压力为0.25bar。

实施例6：与实施例3基本相同，所不同的是：灌晶后进行整平，整平压力为0.25bar。

实施例7：与实施例1基本相同，所不同的是：灌晶后进行整平，整平压力为0.15bar。

实施例8：与实施例2基本相同，所不同的是：灌晶后进行整平，整平压力为0.15bar。

实施例9：与实施例2基本相同，所不同的是：灌晶后进行整平，整平压力为0.15bar。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出：对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (1)

1.一种快门式3D眼镜液晶光阀，其特征在于，由前向后依次设置前偏光片（1）、前透明电极基板（2）、前定向层（6）、液晶层（8）、后定向层（9）、后透明电极基板（4）、后偏光片（5），在所述液晶层（8）内设有衬垫料（10），在前透明电极基板（2）与后透明电极基板（4）之间并在液晶层（8）的四周印刷有封固液晶用的边框胶（3，7），所述衬垫料（10）为棒状衬垫料；所述衬垫料（10）的直径为2-3.2μm、长度为10-30μm，所述衬垫料（10）的密度为15-50个/mm2，所述衬垫料（10）材质包含玻璃衬垫料或塑料，所述液晶（8）的双折射率△n和液晶层的厚度即衬垫料直径d之积为0.48μm，所述液晶层厚度d和液晶的螺距P的比值为0.45；所述的快门式3D眼镜液晶光阀的制备方法，包括如下步骤：

1）将透明基板显影蚀刻制作成前透明电极基板（2）和后透明电极基板（4）；

2）在前透明电极基板（2）和后透明电极基板（4）上分别涂有定向层；

3）定向层固化后摩擦定向，按照扭曲角为90°进行摩擦，

4）印刷边框胶（3，7），中间喷撒衬垫料（10），贴合热压，制成稳定的的盒厚；

5）灌晶，在灌晶之后封口之前进行整平，整平压力在0.15-0.3bar；

6）最后封口。