CN103210340A - 光学滤波器及包含该光学滤波器的立体显示器 - Google Patents

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Abstract

一种分隔左视影像及右视影像之用于一立体显示器之光学滤波器包含：一基板；一对准层，其系以一预定图案形成于基板上且具有一隔墙部分于对准层之一边缘上；以及形成于对准层上的一液晶层，其中隔墙部分之一高度大于对准层之一中心部分之一厚度约二至十倍。

Description

光学滤波器及包含该光学滤波器的立体显示器
技术领域
本发明涉及光学滤波器及包含其的立体显示器，特别是，涉及具有可轻易调整的图案化线宽及液晶层厚度、且因避免液晶层间的混合而具有极佳光学特性的光学滤波器及包含其的立体显示器。
背景技术
立体显示器通过提供不同影像给左眼及右眼而产生三维影像，其类似真实对象，如同人眼所见。一般来说，人类感知三维对象是由于左眼及右眼异步地识别对象。亦即，由于人类的眼睛分开约65毫米，对象系由个别的眼睛以不同的角度观看，其造成双眼视差。由于双眼视差的现象，可三维地感知对象。因此，通过提供看起来是以不同角度所视之影像给观看者的眼睛，可实现三维影像。
典型的立体显示器可分类为眼镜式立体显示器及无眼镜式立体显示器。根据眼镜式立体显示器，具有不同极化特性的左视影像及右视影像系从显示器输出，左视影像及右视影像分别投射至眼镜的左眼及右眼透镜(具有不同传输轴的极化板附接于其上)，由此允许使用者三维地感知对象。虽然眼镜式立体显示器存在配戴眼镜的不便利性，但视角的限制相对为小且制造上相对容易。
一般而言，眼镜式立体显示器包括用以产生左视影像及右视影像的显示面板、以及用以赋予不同极化状态给左视影像及右视影像的附接至显示面板的极化分隔单元。
极化分隔单元是通过直接图案化极化板本身而制造、或通过附接一延迟板(光学滤波器)(其系图案化以对应左视及右视影像)至极化板而制造。
根据图案化极化板本身的方法，由于应实施化学蚀刻过程，制造程序可能复杂且生产成本高。因此，近来，附接一图案化延迟板(光学滤波器)至极化板近来已经广泛地使用。为了图案化延迟板，使用了用以在形成延迟层于基板上后使用激光蚀刻以部分地消除延迟层的方法、或是使用滚筒印刷技术而选择性地印刷一对准层及一液晶层于基板上的方法。然而，根据激光蚀刻技术，延迟层可能由于热而轻易地受损或形变，因而增加缺陷比例。根据滚筒印刷技术，光学滤波器可以相对简单的过程而形成。然而，由于滚筒印刷技术为接触式印刷技术类型，印刷板表面在印刷过程中可能容易被污染，且应使用新的印刷板以调整线宽。因此，滚筒印刷技术并不适合小量的批次制造。
此外，针对清楚的立体影像，光学滤波器图案应具有与显示器的像素相同的线宽。然而，根据通过使用一般方法所制造之光学滤波器，要正确地匹配显示器之像素及光学滤波器图案是困难的。再者，如图1所示，设置于对准层上的液晶层会沿对准层的一侧流下，因此液晶层变得较薄且与邻近液晶层混合。因此，液晶层无法接触对准层，因而产生一非对准部分且限制了高质量立体影像的实现。
发明内容
技术问题
本发明之一个方面提供一种分隔左视影像及右视影像的用于立体显示器的光学滤波器以及包含该光学滤波器的立体显示器，其中在光学滤波器中的图案化线的宽度以及液晶层的厚度可轻易地调整、光学滤波器的制造程序简单、且其光学特性极佳。
技术解决方案
根据本发明之一个方面，提供一种分隔左视影像及右视影像的用于立体显示器的光学滤波器，光学滤波器包含：基板；对准层，以一预定图案形成于基板上且在对准层的边缘上具有隔墙部分；以及形成于对准层上的液晶层，其中隔墙部分的高度大于对准层的中心部分的厚度约二至十倍。
隔墙部分的高度可大于对准层之中心部分的厚度约三至七倍、或五至六倍。
对准层之中心部分的厚度可约为20纳米至约500纳米。
对准层由形成对准层的合成物组成，该合成物包含约1wt%至约5wt%的以氟或肉桂酸基团取代的降冰片烯单体、约1wt%至约6wt%的丙烯酸酯单体、约0.1wt%至约2wt%的光始剂、及针对剩余物的一溶剂。
形成对准层的合成物的沸点为约130℃至约180℃，且形成对准层的合成物的黏度为约4cp至约20cp。
形成对准层的合成物在约50℃至约150℃的温度下干燥约三分钟后将减少约1wt%至约40wt%的重量、约2wt%至约20wt%的重量、或约4wt%至约10wt%的重量。
根据本发明的另一方面，提供一种包含该光学滤波器的立体显示器。
根据本发明的另一方面，提供一种用以制造分隔左视影像及右视影像的用于立体显示器的光学滤波器的方法，此方法包含以下步骤：(a)通过在基板上印刷形成对准层的合成物、且接着干燥所印刷的形成对准层的合成物，而以一预定图案形成对准层，其中隔墙部分形成于对准层的边缘上；以及(b)形成一液晶层于对准层上。
此外，干燥是在约50℃至约150℃的温度下执行约一至五分钟。
有利效果
根据本发明之一光学滤波器，隔墙部分系形成于对准层的边缘，使得液晶层不会沿对准层的侧边流下。因此，图案的线宽不会增加，且不会形成因混合的液晶层而造成的未对准部分，因而改善光学效能。此外，可通过隔墙部分而避免液晶层变得更薄，因此可获得所需的延迟值。此外，由于根据本发明的光学滤波器系通过使用喷墨方法(非接触式印刷方法类型)而制造，因此不会发生表面污染且线宽可自由地调整。
附图说明
图1为描述根据现有技术而形成的对准层及液晶层的形状的示意图；
图2为描述根据本发明一具体实施例的对准层及液晶层的示意图；
图3为描述根据本发明一具体实施例的用于立体显示器的光学滤波器的示意图；
图4为描述根据本发明另一具体实施例的用于立体显示器的光学滤波器的示意图；
图5为描述根据本发明又一具体实施例的用于立体显示器的光学滤波器的示意图；
图6为描述本发明具体实施例1的对准层的形状的示意图；
图7为描述本发明具体实施例1的对准层及液晶层的形状的示意图；
图8为描述本发明比较范例1的对准层的形状的示意图；
图9为描述本发明比较范例1的对准层及液晶层的形状的示意图；
图10为描述本发明比较范例2的对准层的形状的示意图；
图11为描述本发明比较范例2的对准层及液晶层的形状的示意图；以及
图12及13为描述本发明比较范例3的对准层的形状的示意图。
附图标记
10、110、210、310、410：基板
20、120、220、320、420：对准层
126、226、326、426：隔墙部分
128、228、328、428：中心部分
30、130、230、330、430：液晶层
具体实施模式
现在将参考附随图式而详细描述本发明的范例具体实施例。
根据本发明的一个方面，图2描述用于立体显示器的光学滤波器的结构，其分隔左视影像及右视影像。如图2所示，根据本发明一个方面的用于立体显示器的光学滤波器包括一基板110、一对准层120、及一液晶层130。
根据本发明，基板110并不限于特定的基板，因此任何具有极佳光穿透率的透明基板可用作基板110。举例而言，可使用各种塑料膜，例如环烯烃共聚合物(COC)、环烯烃聚合物(COP)、三醋酸纤维素(TAC)、及丙烯酸酯膜。
对准层120以预定图案形成于基板110上，且隔墙部分126形成于对准层120的边缘。一般来说，根据现有技术，用于光学滤波器的对准层的形状如图1所示。在此情况中，当液晶层30形成于对准层20上时，液晶层30将流下以覆盖其侧边。若液晶层沿对准层的侧边流下，液晶层将变薄，造成延迟值的不足。此外，由于图案的线宽增加，一个图案可能与邻近图案混合，因而没有适当地达成对准。因此，光学效能降低，且立体影像的质量也降低。
发明人已重复地进行研究且已发现通过形成隔墙部分于对准层的边缘上而避免液晶层沿对准层之侧边流下，因此可解决上述问题。
隔墙部分126的高度可为对准层120的中心部分128之厚度的二到十倍、三到七倍、或五到六倍。当隔墙部分126的高度小于对准层120的中心部分128厚度的二倍，隔墙部分126的高度相较于中心部分来说太低，因此在隔墙部分126上的液晶层可能不具有足够的厚度。当隔墙部分126的高度大于中心部分128的厚度十倍，则隔墙部分126太高，因而具有增加的宽度。因此，在隔墙部分126上未形成液晶层130的部分将增加，造成光学特性的降低。
详言之，对准层120的中心部分128的厚度可为约20纳米至约500纳米。这是因为若中心部分128太薄，可能无法达成对准，而当中心部分128的厚度太厚，对准能力将降低且不必要地浪费材料。
更具体地，在中心部分128的厚度为约30纳米至约300纳米的情况中，可改善液晶的对准特性。在中心部分128的厚度为约50纳米至200纳米的情况中，改善了液晶的对准特性，且最佳化了喷墨处理的裕度，因此可更简单地形成线性图案。在本文中，喷墨处理裕度的最佳化表示由于对准层的隔墙部分126及中心部分128之间的厚度差所产生的形状，墨水会根据喷墨方法而喷出至准确位置。
对应于中心部分128的厚度，隔墙部分126的高度为约40纳米至约5000纳米、约60纳米至约3000纳米、或约100纳米至约2000纳米。
同时，对准层120可由合成物形成，其包含降冰片烯单体(norbornenemonomer)、丙烯酸酯单体、光始剂、及作为剩余物的溶剂。
在本文中，降冰片烯单体系用作光学对准材料，且可由氟或肉桂酸基团所取代。这是因为包含于降冰片烯的氟或肉桂酸基团提供极性给光学对准聚合物材料，由此帮助液晶对准。降冰片烯单体含量可为约1wt%至约5wt%、特别是约2wt%至约4wt%。在降冰片烯单体含量小于约1wt%的情况下，液晶可能不会适当地对准。在降冰片烯单体含量大于约5wt%的情况下，对基板的附着强度可能不足。
同时，丙烯酸酯单体用作交联剂(cross-linking agent)，且丙烯酸酯单体含量可为约1wt%至6wt%、特别是约2wt%至4wt%。在丙烯酸酯单体含量小于1wt%的情况下，可能无法足够地硬化一层。在丙烯酸酯单体含量大于6wt%的情况下，液晶对准效能可能降低。
同时，Irgacure 365或Irgacure 907可用作光始剂，且光始剂含量可为约0.1wt%至约2wt%。在光始剂含量小于0.1wt%的情况下，光化学反应可能不足，造成交联剂之聚合作用等级的降低。在光始剂含量大于2wt%的情况下，可能只是增加制造成本而无改善交联等级。
同时，对所述溶剂无特别限制，因此可使用允许形成对准层的合成物在约130℃至约180℃之温度下沸腾的任何溶剂。举例来说，芳香族溶剂(例如甲苯及二甲苯)、环戊酮、及环己酮可单独或结合使用。此外，所述溶剂被包含在内以使得整体合成物含量变成100wt%。详言之，该溶剂含量可为约87wt%至约97.9wt%。
此外，在不会降低材料特性的范围内，可额外地加入添加剂(例如黏滞剂、交联剂、光始剂及界面活性剂)至形成对准层的合成物中。
此外，形成对准层的合成物可具有约130℃至约180℃的低沸点，特别是约150℃至约180℃。在使用低沸点合成物的情况下，在印刷过程后，对准层的边缘部分比中心部分更快速地干燥。因此，固体集中于边缘部分，因此边缘部分变得较厚，由此而形成隔墙。在本文中，隔墙的高度及厚度受到干燥速率的影响。在沸点高于180℃的情况中，由于干燥速率太低，几乎不形成隔墙。因此，为了形成隔墙于对准层的边缘上，形成对准层的合成物的沸点要比较低。然而，在沸点低于130℃的情况中，干燥速率可能太快。因此，在喷墨喷头上的墨水甚至会干掉，因此要稳定地执行喷墨过程是困难的。
此外，形成对准层的合成物的黏度可为约4cp至约20cp，特别是约8cp至约15cp。然而，黏度并不限于此。在形成对准层的合成物的黏度小于约4cp的情况中，在喷墨印刷过程中的墨水喷注并不稳定。因此，产生了卫星现象且线性度降低，因而难以形成图案。在黏度高于约20cp的情况中，印刷喷头可能阻塞。同时，在形成对准层的合成物的黏度介于8cp至15cp的情况中，在执行喷墨过程过程中可持续地维持稳定喷注状况。
此外，形成对准层的合成物可被干燥，使其在约50℃至约150℃的温度下干燥三分钟后减少重量为约1wt%至约40wt%。在三分钟的干燥时段后的重量减少小于1wt%的情况下，隔墙不会适当地形成。在三分钟的干燥后的重量减少大于40wt%的情况下，隔墙不会均匀地形成，因而大幅地降低图案的线性度。干燥形成对准层的合成物的前提工作为，约10克的形成对准层的合成物放入玻璃盘(该盘直径约90毫米，厚度约4毫米)，且架设于安装在实验室之排气罩中的加热盘上。同时，一般来说，干燥速率受到形成对准层的合成物的沸点以及干燥温度的影响。因此，可调整沸点及干燥温度，使得形成对准层的合成物具有上述的干燥速率。
此外，特别地，形成对准层的合成物可被干燥使得其在约50℃至约150℃的温度下干燥三分钟后减少重量为约2wt%至约20wt%、或尤其是为约4wt%至约10wt%。这是因为在上述的减少重量范围(在上述温度下之干燥程序过程中)的情况中，这适合对准层边缘之厚度为对准层中心部分之厚度的三到七倍、或五到六倍。
同时，对准层形成特定图案，如条纹图案或格子图案。对准层图案可对应显示面板的像素。此外，对准层的线宽可与显示面板的像素宽度相同，以更正确地匹配对准层与显示面板。
如上所述的图案化的对准层可通过使用喷墨印刷方法而形成。因为喷墨印刷方法为一种非接触式的印刷方法，在印刷过程中可降低表面污染，且可通过改变喷墨喷头的位置而多方面地调整线宽。因此，喷墨印刷方法适合小量的批次制造。此外，因为对准层可仅形成于所需的位置上，可避免浪费材料且制造成本较低。为了使用喷墨印刷来形成对准层，举例来说，形成对准层的合成物被提供至一喷墨打印机，且接着使用带电的合成物以规则的间隔印刷针对左视或右视影像的对准层。接着，将对准层干燥并对准。此外，根据需求，形成对准层的合成物可二次地印刷于未形成对准层的区域上，且接着可将其干燥及对准。在本文中，对准程序可根据摩擦对准方法或光对准方法而执行。在以两个阶段形成对准层的情况中，首先形成的对准层及接着形成的对准层可在不同的方向中对准，特别是，以彼此垂直的方向。在此情况中，由液晶的对准层所造成的极化方向变成彼此完全地垂直。因此，可最小化左视及右视影像间的串扰。
此外，干燥程序可在约50℃至约150℃的低温下执行，特别是在约80℃至约100℃。当干燥温度小于约50℃，干燥可能不会适当地完成。当干燥温度高于约150℃，可能会损坏基板膜。
当具有隔墙部分126于其边缘上的对准层120以上述条件形成时，形成液晶层130于对准层120上。液晶层130用以产生延迟。延迟值受到液晶层130的厚度的影响。因此，维持液晶层130的厚度是重要的。虽然液晶层130的厚度可根据所需的延迟值及液晶层材料而改变，该厚度可为约1微米至约4微米，特别是约1微米至约3微米，更特别是约1微米至约2微米。在液晶层厚度小于1微米的情况下，光线穿过液晶层的行经距离降低，因此用以实现光学滤波器的极化特性并未足够的表现。在液晶层厚度大于4微米的情况下，直到液晶层的上部液晶都不均匀地对准。
根据本发明，液晶层130由对准层120的隔墙部分126所支撑，以稳固地形成于对准层120上，而不会沿对准层120的侧边流下。因此，可避免液晶层130变薄。此外，由于液晶层130正确地形成于对准层120上，可避免图案的线宽增大。如上所述，根据本发明的光学滤波器，可稳定地维持图案线宽及液晶层的厚度。因此，可避免由于线宽的增加以及液晶层厚度的减少所造成之光学效能的降低，因而展现极佳的光学特性。
同时，类似对准层120，液晶层130可通过使用喷墨印刷方法而形成。喷墨印刷方法提供了准确的印刷调整。因此，通过使用喷墨印刷方法而形成液晶层，可准确地调整液晶层的厚度。详言之，为形成液晶层130，可提供形成液晶层的合成物至喷墨打印机。接着，形成液晶层的合成物可经由喷墨喷头而施加在对准层上，并接着干燥化。
在本文中，形成液晶层的合成物包括反应液晶单体及溶剂。反应液晶单体为合成物，其通过光或热而与邻近单体结合以聚合。举例而言，可使用与丙烯酸基团(诱发聚合的反应器)结合的一个或多个单体。更特别地，可使用商业上可得的来自Merck公司的反应型液晶基(RM，Reactive Mesogen)或来自BASF公司的LC242。同时，虽然溶剂可根据所使用的形成液晶层的合成物而改变，芳香族溶剂(例如甲苯及二甲苯)以及醋酸盐基溶剂(例如乙酸丙二醇单甲基醚酯(PGMEA))可单独或结合使用。此外，在不会降低材料特性的范围内，可额外地加入添加剂(例如黏滞剂、交联剂、光始剂及界面活性剂)至形成液晶层的合成物。
此外，形成液晶层的合成物的黏度可为约4cp至约20cp，特别是约8cp至约15cp。然而，黏度并不限于此。在形成液晶层的合成物的黏度小于4cp的情况中，在喷墨印刷过程过程中的墨水喷注并不稳定。因此，产生了卫星现象且线性度降低，因而难以形成图案。在黏度高于20cp的情况中，印刷喷头可能阻塞。同时，在形成液晶层的合成物的黏度介于约8cp至15cp之间的情况中，在执行喷墨过程过程中可持续地维持稳定喷注状况。
此外，形成液晶层的合成物可具有约130℃至约200℃的沸点。然而，沸点并不限于此。在沸点低于130℃的情况中，在合成物喷注过程中的干燥速率可能太快，因此印刷喷头可能阻塞。在沸点高于200℃的情况中，可能不会适当地完成干燥。
同时，形成液晶层的合成物在被施加上后可在约50℃至约150℃的低温下干燥。当干燥温度小于约50℃，干燥可能不会适当地完成。当干燥温度高于约150℃，可能会损坏基板膜。此外，干燥可执行约一至五分钟。
根据本发明的一个方面，图3至图5描述了用于立体显示器的光学滤波器的各种具体实施例。
根据一个具体实施例，如图3所描述，具有不同对准方向的对准层222与224可交替地形成于基板210上，且液晶层230可形成于对准层上，由此而形成光学滤波器。在本文中，对准层222及224的对准方向可彼此垂直。对准层222及224的每一个包括一隔墙部分226，其高度系高于中心部分228的高度。同时，液晶层230根据底下对准层222及224的对准方向而对准，因此具有不同的对准方向。在本文中，具有不同对准方向的液晶层232及234可具有λ/4及-λ/4的延迟值。通过使用以λ/4延迟值及-λ/4延迟值图案化的光学滤波器，可给予显示面板的左视及右视影像不同的极化状态，因而有效地实现立体影像。
根据另一具体实施例，如图4所示，对准层320及液晶层330可仅部分地形成于基板310上，由此而形成光学滤波器。在此情况中，图4的光学滤波器系类似图3的光学滤波器，其中隔墙部分326形成于对准层320的边缘，且液晶层330形成于隔墙部分326内。然而，在选择性地形成延迟层于部分区域上的情况中，如图4所述，液晶层的延迟值可为λ/2。在此情况中，只有左视及右视影像之其中之一通过延迟层，且通过延迟层的影像的延迟值为延迟λ/2。因此，左视及右视影像系极化为彼此垂直，因此可实现立体影像。
根据再另一具体实施例，如图5所示，对准层420及液晶层430形成于基板410之一侧的部分区域上，且延迟板440附接至基板410的另一侧，由此而形成光学滤波器。在此情况中，液晶层430可具有λ/2的延迟值，如同图4的液晶层，且附接至基板410另一侧的延迟板440可以是λ/4延迟板。在本文中，λ/4延迟板可通过以下形成：以对准层及液晶层覆盖基板的一侧、或是将由聚合物材料所组成的λ/4延迟板附接至基板的一侧。
根据具有上述结构的用于立体显示器的光学滤波器，在通过由液晶层所构成的λ/2延迟层后，左视及右视影像之一的延迟值是延迟λ/2。没有通过液晶层的影像具有原本的相位。因此，左视及右视影像系极化为彼此垂直，且接着在通过λ/4延迟层时以相反的旋转方向而圆形地极化。
同时，根据本发明的另一方面，一种用以制造分隔左视影像及右视影像的用于立体显示器的光学滤波器的方法包括以下步骤：(a)形成对准层；(b)形成液晶层。
在形成对准层的(a)步骤中，形成对准层的合成物印刷于基板上，且接着被干燥而以特定图案形成并具有一隔墙部分于对准层边缘上。
同时，对准层通过以下而形成：以一特定图案印刷含有降冰片烯单体、丙烯酸酯单体、光始剂、及作为剩余物的溶剂的合成物，且接着干燥所印刷的合成物。
针对形成对准层的合成物，降冰片烯单体可由氟或肉桂酸基团取代，且在形成对准层的合成物中的降冰片烯单体含量可为约1wt%至约5wt%。此外，丙烯酸酯单体用作交联剂，且丙烯酸酯单体含量可为约1wt%至约6wt%。此外，Irgacure 306或Irgacure 907可用作光始剂，且光始剂含量可为约0.1wt%至约2wt%。此外，对所述溶剂无特别限制，因此可使用允许形成对准层的合成物在约130℃至约180℃之温度下沸腾的任何溶剂。举例来说，芳香族溶剂(例如甲苯及二甲苯)、环戊酮、及环己酮可单独或结合使用。此外，该溶剂被包含以使得整体合成物含量变成100wt%。详言之，溶剂含量可为约87wt%至约97.9wt%。
所述印刷可通过使用喷墨印刷方法而执行。因为喷墨印刷方法为一种非接触式的印刷方法，在印刷过程中可降低表面污染，且可通过改变喷墨喷头的位置而多方面地调整线宽。因此，喷墨印刷方法适合小量的批次制造。此外，因为对准层可仅形成于所需的位置上，可避免浪费材料且制造成本为低。
此外，干燥程序可在约50℃至约150℃的低温下执行，特别是在约80℃至约100℃。当干燥温度小于约50℃，干燥可能不会适当地完成。当干燥温度高于约150℃，可能会损坏基板膜。
同时，所述预定图案可例如为条纹图案或格子图案。
同时，隔墙部分的高度可以是对准层的中心部分的厚度的二到十倍、三到七倍、或五到六倍。当隔墙部分的高度小于对准层中心部分的厚度的二倍时，隔墙部分的高度相较于该中心部分来说太低，因此在隔墙部分上的液晶层可能不具有足够的厚度。当隔墙部分的高度大于中心部分的厚度十倍，隔墙部分太高，因而具有增加的宽度。因此，在隔墙部分上未形成液晶层的部分将增加，造成光学特性的降低。
接着，在形成液晶层的步骤(b)中，液晶层形成于对准层上。液晶层用以形成延迟。由于延迟值受到液晶层厚度的影响，液晶层需要均匀地形成。厚度可为约1微米至约4微米。
同时，液晶层可通过使用喷墨印刷方法而形成，如同对准层一样。喷墨印刷方法提供了印刷的准确调整。因此，通过使用喷墨印刷方法，液晶层的厚度可准确地调整。
实施例
在下文中，将以详细的具体实施例对本发明进行详细的描述。
实施例1
被肉桂酸基团及氟侧链取代的约4wt%的一降冰片烯单体、约4wt%的季戊四醇三丙烯酸酯(PETA)、及约0.5wt%的光始剂(Irgacure 907)被溶于约91.5wt%的环己酮，以准备形成对准层的合成物。形成对准层的合成物的黏度及沸点分别为约7.4cp及约157℃。
形成对准层的合成物被提供至喷墨打印机，且接着以具有约350微米线宽及约400微米线距的条纹形式而印刷。接着，所印刷的合成物在约80℃的温度下干燥约二分钟，且网格线极化板以约45°的角度安装，以由紫外光(UV)射线所照射，由此而形成对准层。图6示出了上述对准层的形状，这是使用光学量测器而量测的(设备名称：非接触式3D轮廓仪，制造商：纳米系统公司(Nano System))。在图6中，x轴表示所形成图案的横截面，而y轴表示其高度。
接着，形成液晶层的合成物(通过溶化约25wt%的RMM 108(由Merck公司所制造)于乙酸丙二醇单甲基醚酯(PGMEA)及二甘醇乙醚醋酸盐(ECA)中而准备)使用喷墨印刷方法而印刷，由此而形成液晶层。形成液晶层的合成物的黏度及沸点分别为约4.8cp及约182℃。
用以图案化的滴落间距的为约100微米，且形成液晶层的合成物被喷注于对准层的隔墙部分之间，以正确地设置于对准层上。合成物在约60℃的温度下在烤箱中干燥约二分钟，且以UV射线照射以硬化其液晶。图7示出了上述液晶层的形状，这是使用光学量测器(设备名称：非接触式3D轮廓仪，制造商：纳米系统公司(Nano System))量测的。在图7中，x轴表示所形成图案的横截面，而y轴表示其高度。
具体实施例2
对准层通过使用与具体实施例1相同的方法而形成，除了二异丁酮被用作形成对准层的合成物的溶剂，且黏度及沸点分别为约12.1cp及约169℃。接着，使用与具体实施例1相同的方法形成液晶层。
具体实施例3
被肉桂酸基团及氟侧链取代（side-substitute）的约4wt%的一降冰片烯单体、约2wt%的季戊四醇三丙烯酸酯(PETA)、及约0.5wt%的光始剂(Irgacure907)被溶于约93.5wt%的溶剂(该溶剂是以1:1的比例将环己酮及环戊酮彼此混合)中，以准备形成对准层的合成物。形成对准层的合成物的黏度及沸点分别为约7.2cp及约143.5℃。对准层是以与上述在具体实施例1中相同方式使用形成该对准层的合成物而形成。接着，使用与具体实施例1相同的方法形成液晶层。
比较范例1
以肉桂酸基团及氟侧链取代之约4wt%的降冰片烯单体、约4wt%的季戊四醇三丙烯酸酯(PETA)、及约0.5wt%的光始剂(Irgacure 907)被溶于约91.5wt%的溶剂(该溶剂是以1:1的比例将环己酮及二甘醇乙醚醋酸盐彼此混合)中，以准备形成对准层的合成物。形成对准层的合成物的黏度及沸点分别为约10.1cp及约187℃。
形成对准层的合成物被提供至喷墨打印机，且接着以具有约350微米线宽及约400微米之线距条纹形式而印刷。接着，所印刷的合成物在约40℃的温度下干燥至少一小时，由此而形成对准层。图8示出了上述对准层的形状，这是使用光学量测器而量测(设备名称：非接触式3D轮廓仪，制造商：纳米系统公司(Nano System))。在图8中，x轴表示所形成图案的横截面，而y轴表示其高度。参考图8，可以确定，根据比较范例1，隔墙部分几乎没有形成于对准层上。
接着，液晶合成物(通过溶化约25wt%的RMM 108(由Merck公司所制造)于乙酸丙二醇单甲基醚酯(PGMEA)及二甘醇乙醚醋酸盐(ECA)中而准备)使用喷墨印刷方法而被印刷，由此而形成液晶层。形成液晶层的合成物的黏度及沸点分别为约4.8cp及约182℃。
用以图案化的滴落间距（drop pitch）的为约100微米，且形成液晶层的合成物被喷注于对准层的隔墙部分之间，以正确地设置于对准层上。该合成物在约60℃的温度下在烤箱中干燥约二分钟，且以UV射线照射以硬化其液晶。图9示出了上述液晶层的形状，这是使用光学量测器(设备名称：非接触式3D轮廓仪，制造商：纳米系统公司(Nano System))量测的。在图9中，x轴表示所形成图案的横截面，而y轴表示其高度。参考图9，可以确定在根据比较范例1而形成对准层及液晶层的情况中，形成液晶层的合成物沿对准层的侧边流下，因此液晶层变得较薄且线宽增加。
比较范例2
通过使用与比较范例1相同的形成对准层的合成物而形成对准层，除了该合成物在约60℃的温度下干燥约一小时。图10示出了上述对准层的形状，这是使用光学量测器(设备名称：非接触式3D轮廓仪，制造商：纳米系统公司(Nano System))量测的。在图10中，x轴表示所形成图案的横截面，而y轴表示其高度。参考图10，可以确定隔墙部分几乎没有形成于对准层上，因此对准层具有平坦形状，其中心部分及边缘的厚度类似。
接着，通过使用与比较范例1相同的方法形成液晶层于对准层上。图11示出了上述液晶层的形状，这是使用光学量测器(设备名称：非接触式3D轮廓仪，制造商：纳米系统公司(Nano System))量测。在图11中，x轴表示所形成图案的横截面，而y轴表示其高度。参考图11，可以确定在根据比较范例2而形成对准层及液晶层的情况中，形成液晶层的合成物流至对准层上，因此线宽增加、线宽的均匀度不佳、且液晶层变得较薄。
比较范例3
以肉桂酸基团及氟侧链取代的约4wt%的降冰片烯单体、约4wt%的季戊四醇三丙烯酸酯(PETA)、及约0.5wt%的光始剂(Irgacure 907)被溶于约91.5wt%的环戊酮中，以准备形成对准层的合成物。形成对准层的合成物的黏度及沸点分别为约9.7cp及约130℃。对准层是通过使用与比较范例1相同的方法而形成，除了合成物在印刷后在约150℃的温度下快速干燥约90秒。
图12示出了上述对准层的形状，这是使用光学量测器而量测(设备名称：非接触式3D轮廓仪，制造商：纳米系统公司(Nano System))。在图12中，x轴表示所形成图案的横截面，而y轴表示其高度。同时，图13示出了对准层的三维影像，这是使用光学量测器NS-M100而量测。参考图12及13，根据比较范例3的对准层具有隔墙部分高度不均匀的部分(参考图13的部分A)。因此，对准层的宽度及厚度在一条直线方向上的均匀度大幅地降低。
接着，尝试通过使用与比较范例1相同的方法形成液晶层于对准层上。然而，由于缺乏对准层的宽度及厚度的均匀性，液晶层不会均匀地形成于一条线方向上，因而降低了光学滤波器的质量。
实验性范例1
1.干燥速率的量测
10克的根据具体实施例1至3以及比较范例1至3的每一个所准备的形成对准层的合成物被放入一玻璃盘中(其直径约90毫米，厚度约4毫米)，且玻璃盘架设于安装在实验室的排气罩中的加热盘上，以在每一具体实施例及比较范例所指定的温度下干燥。在约三分钟及五分钟后，量测剩下的形成对准层的合成物的重量。量测结果示于以下的表1中。作为参考，除了合成物及温度之外的条件保持为常数。
表1
2.对准层的中心部分及边缘厚度的量测
根据具体实施例1至3以及比较范例1至3的对准层中心部分及边缘的厚度使用非接触式3D轮廓仪而量测。量测结果显示于以下的表2中。
3.光学滤波器的液晶层的厚度及图案线宽的量测
根据具体实施例1至3以及比较范例1至3的液晶层厚度及图案线宽使用非接触式3D轮廓仪而量测。量测结果显示于以下的表2中。
表2
Figure BDA00003182102600161
根据表1及表2所示的结果，根据具体实施例1至3之形成对准层的合成物在干燥约三分钟后减少(干燥)约4wt%至约10wt%。由于这些干燥速率，对准层边缘的厚度变成大于对准层中心部分的厚度约二至十倍。因此，形成液晶层的合成物不会沿对准层的侧边流下。因此，将维持图案的线宽，且避免液晶层厚度的降低。然而，根据比较范例1及2，在三分钟的干燥后降低的重量百分比小于约1wt%。由于这些干燥速率，隔墙部分几乎没有形成。同时，根据比较范例3，在三分钟的干燥后降低的重量百分比为约42wt%。由于干燥速率太快，隔墙部分的高度不会均匀地形成，且图案的线性度降低。

Claims (15)

1.一种分隔左视影像及右视影像的用于立体显示器的光学滤波器，该光学滤波器包含：
基板；
对准层，以预定图案形成于该基板上，且具在该对准层的边缘上有隔墙部分；以及
液晶层，形成于该对准层上；
其中该隔墙部分的高度大于该对准层的中心部分厚度约二至十倍。
2.如权利要求1所述的光学滤波器，其中该隔墙部分的高度大于该对准层的中心部分的厚度约三至七倍。
3.如权利要求1所述的光学滤波器，其中该隔墙部分的高度大于该对准层中心部分的厚度约五至六倍。
4.如权利要求1至3之一所述的光学滤波器，其中该对准层的中心部分的厚度约为20纳米至约500纳米。
5.如权利要求1所述的光学滤波器，其中该对准层由形成对准层的合成物组成，该合成物包含1wt%至5wt%的以氟或肉桂酸基团取代的降冰片烯单体、1wt%至6wt%的丙烯酸脂单体、0.1wt%至2wt%的光始剂、及作为剩余部分的溶剂。
6.如权利要求5所述的光学滤波器，其中形成该对准层的合成物的沸点为130℃至180℃。
7.如权利要求5所述的光学滤波器，其中形成该对准层的合成物的黏度为约4cp至约20cp。
8.如权利要求5所述的光学滤波器，其中形成该对准层的合成物在50℃至150℃的温度下干燥三分钟后减少1wt%至40wt%的重量。
9.如权利要求5所述的光学滤波器，其中形成该对准层的合成物的沸点为130℃至180℃，形成该对准层的合成物的黏度为4cp至20cp，且形该对准层的成合成物在50℃至150℃的温度下干燥三分钟后减少1wt%至40wt%的重量。
10.如权利要求7所述的光学滤波器，其中该对准层通过使用喷墨印刷方法而形成。
11.如权利要求1所述的光学滤波器，其中该液晶层的厚度为1微米至2微米。
12.一种立体显示器，包含如权利要求1所述的光学滤波器。
13.一种用以制造分隔左视影像及右视影像的用于立体显示器的光学滤波器的方法，该方法包含以下步骤：
(a)通过在基板上印刷形成对准层的合成物、且接着通过干燥该印刷的形成对准层的合成物，而以预定图案形成对准层，其中隔墙部分形成于该对准层的边缘上；以及
(b)在该对准层上形成液晶层。
14.如权利要求13所述的方法，其中该干燥是在50℃至150℃的温度下执行一至五分钟。
15.如权利要求14所述的方法，其中该隔墙部分的高度大于该对准层中心部分的厚度二至十倍。
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