CN103837917B - 一种狭缝光栅、其制作方法、光栅结构及显示装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种狭缝光栅、其制作方法、光栅结构及显示装置，该狭缝光栅具有多个交替而置的遮光区域和透光区域，遮光区域处设置有用于在紫外光照射时变为遮光状态的光致变色层；透光区域处设置有透明的用于吸收紫外光的紫外吸收层。本发明实施例提供的上述狭缝光栅，由于在透光区域设置有透明的用于吸收紫外光的紫外吸收层，因此在实现3D显示时，该紫外吸收层可以吸收照射到透光区域的紫外光，避免照射到透光区域的紫外光进入到观看者的眼睛，从而对观看者的眼睛起到保护作用。
Description
技术领域
本发明涉及立体显示技术领域，尤其涉及一种狭缝光栅、其制作方法、光栅结构及显示装置。
背景技术
目前普遍使用的显示器都是采用二维显示，二维显示不能直观地表现场景的纵深信息。随着计算机信息技术及显示技术的发展，三维立体显示技术已成为显示领域的一个研究重点，由于其能够将场景的三维空间信息完全再现，使观看者能够看到浮出屏幕外、伸向纵深、悬在空中的三维立体影像。
自由立体显示技术是指不需要佩戴任何辅助观看的工具，通过观看者的裸眼即可观察到立体效果的显示技术。在在众多立体显示技术中，光栅式自由立体显示技术由于结构简单、易于实现及立体显示效果良好等特点，得到了广泛应用。光栅主要包括透镜光栅和狭缝光栅两类，其中狭缝光栅是由具有明暗相间的狭缝阵列的透明光栅薄膜构成的；透镜光栅是由具有柱面阵列的透明光栅板构成的。由于狭缝光栅具有结构简单、制作成本低、光栅参数易于改变、不存在对焦问题等优点，因此，狭缝光栅常被用于立体显示装置。
目前，传统的狭缝光栅大多为电控的液晶器件等制作，但是目前也有使用光致变色材料，利用光源切换做的光控光栅。现有的光控光栅的结构如图1a和1b所示，包括透明膜层01，以及位于透明膜层01上间隔设置的光致变色条02，如图1a所示，该光致变色条02在无紫外光照射时为透明状态，使显示器实现2D显示，如图1b所示，该光致变色条02在有紫外光照射时为遮光状态，使显示器实现3D显示。
上述结构的光控光栅，用于实现3D显示的紫外光在3D显示时会透过位于相邻的光致变色条之间的狭缝进入观看者的眼睛，从而影响观看者的健康。
发明内容
本发明提供了一种狭缝光栅、其制作方法、光栅结构及显示装置，用以降低在3D显示时紫外光对人眼的影响。
本发明实施例提供的一种狭缝光栅，具有多个交替而置的遮光区域和透光区域，所述遮光区域处设置有用于在紫外光照射时变为遮光状态的光致变色层；
所述透光区域处设置有透明的用于吸收紫外光的紫外吸收层。
本发明实施例提供的上述狭缝光栅，由于在透光区域设置有透明的用于吸收紫外光的紫外吸收层，因此在实现3D显示时，该紫外吸收层可以吸收照射到透光区域的紫外光，避免照射到透光区域的紫外光进入到观看者的眼睛，从而对观看者的眼睛起到保护作用。
较佳地，为了简化制备工艺，节约生产成本，在本发明实施例提供的上述狭缝光栅中，所述光致变色层为设置在所述狭缝光栅的紫外光出光侧且覆盖全部所述遮光区域和透光区域的光致变色层，所述紫外吸收层为设置在所述狭缝光栅的紫外光入光侧且仅覆盖所述透光区域的紫外吸收层。
较佳地，为了简化制备工艺，节约生产成本，在本发明实施例提供的上述狭缝光栅中，所述紫外吸收层为设置在所述狭缝光栅的紫外光出光侧且覆盖全部所述遮光区域和透光区域的紫外吸收层，所述光致变色层为设置在所述狭缝光栅的紫外光入光侧且仅覆盖所述遮光区域的光致变色层。
较佳地，为了便于实施，在本发明实施例提供的上述狭缝光栅中，所述紫外吸收层仅设置在所述透光区域，所述光致变色层仅设置在所述遮光区域。
较佳地，为了便于实施，在本发明实施例提供的上述狭缝光栅中，所述光致变色层和所述紫外吸收层分别位于所述狭缝光栅的衬底基板的两侧；或，所述光致变色层和所述紫外吸收层均位于所述狭缝光栅的衬底基板的同侧。
较佳地，为了便于实施，在本发明实施例提供的上述狭缝光栅中，所述紫外吸收层的材料为二苯甲酮系紫外线吸收剂、水杨酸酯类、苯酮类、苯并三唑类、取代丙烯腈类、三嗪类或受阻胺类材料。
较佳地，为了便于实施，在本发明实施例提供的上述狭缝光栅中，所述光致变色层的材料为似偕二双二苯咪唑[2.2]对环芳烷。
本发明实施例提供的一种光栅结构，包括狭缝光栅和位于所述狭缝光栅的紫外光入光侧的紫外光源，其中，所述狭缝光栅为本发明实施例提供的上述任一种狭缝光栅。
本发明实施例提供的一种显示装置，包括显示面板和位于所述显示面板出光侧的光栅结构，其中，所述光栅结构为本发明实施例提供的上述任一种光栅结构。
本发明实施例提供的一种狭缝光栅的制作方法，包括：
在衬底基板上形成包括光致变色层的图形，所述光致变色层的图形形成于所述狭缝光栅的遮光区域；其中，所述光致变色层在紫外光照射时为遮光状态，所述狭缝光栅具有多个交替而置的遮光区域和透光区域；
在所述光致变色层的图形上形成覆盖全部所述遮光区域和透光区域的、透明的且用于吸收紫外光的紫外吸收层。
本发明实施例提供的一种狭缝光栅的制作方法，包括：
在衬底基板上形成包括透明的用于吸收紫外光的紫外吸收层的图形，所述紫外吸收层的图形形成于所述狭缝光栅的透光区域；其中，所述狭缝光栅具有多个交替而置的遮光区域和透光区域；
在所述紫外吸收层的图形上形成覆盖全部所述遮光区域和透光区域的光致变色层，且形成于所述遮光区域的光致变色层在紫外光照射时变为遮光状态。
附图说明
图1a为现有的光控光栅在无紫外光照射时的结构示意图；
图1b为现有的光控光栅在有紫外光照射时的结构示意图；
图2为本发明实施例提供的狭缝光栅的结构示意图之一；
图3为本发明实施例提供的狭缝光栅的结构示意图之二；
图4为本发明实施例提供的狭缝光栅的结构示意图之三；
图5为本发明实施例提供的狭缝光栅的结构示意图之四；
图6为本发明实施例提供的狭缝光栅的结构示意图之五；
图7为本发明实施例提供的光栅结构的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图，对本发明实施例提供的一种狭缝光栅、其制作方法、光栅结构及显示装置的具体实施方式进行详细地说明。
附图中各层薄膜厚度和区域大小形状不反映狭缝光栅的真实比例，目的只是示意说明本发明内容。
本发明实施例提供的一种狭缝光栅，如图2至图6所示，具有多个交替而置的遮光区域a和透光区域b，遮光区域a处设置有用于在紫外光照射时变为遮光状态的光致变色层100；
透光区域b处设置有透明的用于吸收紫外光的紫外吸收层200。
本发明实施例提供的上述狭缝光栅，由于在透光区域设置有透明的用于吸收紫外光的紫外吸收层，因此在实现3D显示时，该紫外吸收层可以吸收照射到透光区域的紫外光，避免照射到透光区域的紫外光进入到观看者的眼睛，从而对观看者的眼睛起到保护作用。
需要说明的是，在本发明实施例提供的上述狭缝光栅中，设置于遮光区域的光致变色层在有紫外光照射时为遮光状态，从而使显示器件实现3D显示；设置于遮光区域的光致变色层在无紫外光照射时为透光状态，从而使显示器件实现2D显示。
具体地，在本发明实施例提供的上述狭缝光栅中，紫外吸收层的材料可以为二苯甲酮系紫外线吸收剂，或是水杨酸酯类、苯酮类、苯并三唑类、取代丙烯腈类、三嗪类与受阻胺类，当然也可以为能够实现本发明方案的其他材料，在此不做限定。
具体地，在本发明实施例提供的上述狭缝光栅中，光致变色层的材料可以为似偕二双二苯咪唑[2.2]对环芳烷，当然也可以为能够实现本发明方案的其他材料，在此不做限定。
具体地，在具体实施时，本发明实施例提供的上述狭缝光栅，如图6所示，可以光致变色层100仅设置在遮光区域a，紫外吸收层200仅设置在透光区域b。当无紫外光照射时，位于遮光区域a的光致变色层100和位于透光区域b的紫外吸收层200均为透光状态，从而可以使显示器件实现2D显示；当有紫外光照射时，位于遮光区域a的光致变色层100变为遮光状态，位于透光区域b的紫外吸收层200仍为透光状态，从而可以使显示器件实现3D显示。
具体地，上述结构的狭缝光栅在制备时，形成光致变色层100时需要使用一道掩膜板构图（Mask）工艺，形成紫外吸收层200时需要使用一道Mask工艺，即制备该狭缝光栅总共需要二道Mask工艺。
进一步地，，在本发明实施例提供的上述狭缝光栅中，光致变色层和紫外吸收层可以分别位于狭缝光栅的衬底基板的两侧；或者，如图6所示，光致变色层100和紫外吸收层200也可以均位于狭缝光栅的衬底基板300的同侧，在此不做限定。
较佳地，在本发明实施例提供的上述狭缝光栅中，为了节省Mask工艺，如图2和图3所示，光致变色层100可以为设置在狭缝光栅的紫外光出光侧且覆盖全部遮光区域a和透光区域b的光致变色层，紫外吸收层200为设置在狭缝光栅的紫外光入光侧且仅覆盖透光区域b的紫外吸收层。这样，在具体制作狭缝光栅时，由于光致变色层100为整层结构，因此不需要使用Mask工艺，在制备紫外吸收层200时使用一道Mask工艺，即制备该狭缝光栅总共只需要一道Mask工艺。因此，与图6所示的结构相比，可以节省一道Mask工艺，从而简化制备工艺，节约生产成本。
进一步地，在本发明实施例提供的上述狭缝光栅中，如图2所示，光致变色层100和紫外吸收层200可以分别位于狭缝光栅的衬底基板300的两侧；或者，如图3所示，光致变色层100和紫外吸收层200也可以均位于狭缝光栅的衬底基板300的同侧，在此不做限定。
或者，较佳地，在本发明实施例提供的上述狭缝光栅中，为了节省Mask工艺，如图4和图5所示，紫外吸收层200为设置在狭缝光栅的紫外光出光侧且覆盖全部遮光区域a和透光区域b的紫外吸收层，光致变色层100为设置在狭缝光栅的紫外光入光侧且仅覆盖遮光区域b的光致变色层。这样，在具体制作狭缝光栅时，由于紫外吸收层200为整层结构，因此不需要使用Mask工艺，在制备光致变色层100时使用一道Mask工艺，即制备该狭缝光栅总共只需要一道Mask工艺。因此，与图6所示的结构相比，可以节省一道Mask工艺，从而简化制备工艺，节约生产成本。
进一步地，在本发明实施例提供的上述狭缝光栅中，如图4所示，光致变色层100和紫外吸收层200可以分别位于狭缝光栅的衬底基板300的两侧；或者，如图5所示，光致变色层100和紫外吸收层200也可以均位于狭缝光栅的衬底基板300的同侧，在此不做限定。
基于同一发明是构思，本发明实施例还提供了一种光栅结构，如图7所示，包括狭缝光栅10和位于狭缝光栅10的紫外光入光侧的紫外光源20，其中，狭缝光栅10为本发明实施例提供的上述任一种狭缝光栅。由于该光栅结构解决问题的原理与前述一种狭缝光栅相似，因此该光栅结构的实施可以参见狭缝光栅的实施，重复之处不再赘述。
基于同一发明是构思，本发明实施例还提供了一种显示装置，包括显示面板和位于显示面板出光侧的光栅结构，其中，光栅结构为本发明实施例提供的上述任一种光栅结构。显示面板可以是电子书，等离子显示面板，液晶显示面板和有机发光二极管显示面板等。由于该显示装置解决问题的原理与前述一种光栅结构相似，因此该显示装置的实施可以参见光栅结构的实施，重复之处不再赘述。该显示装置可以为：手机、平板电脑、电视机、显示器、笔记本电脑、数码相框、导航仪等任何具有显示功能的产品或部件。该显示装置的实施可以参见上述实施例，重复之处不再赘述。
基于同一发明构思，本发明实施例还提供了一种狭缝光栅的制作方法，可以包括以下步骤：
（1）在衬底基板上形成包括光致变色层的图形，该光致变色层的图形形成于该狭缝光栅的遮光区域；其中，该光致变色层在紫外光照射时为遮光状态，该狭缝光栅具有多个交替而置的遮光区域和透光区域；
具体地，在具体实施，可以先在衬底基板上沉积一层光致变色材料薄膜，然后通过构图工艺在该光致变色材料薄膜中形成位于遮光区域的光致变色层的图形。
（2）在光致变色层的图形上形成覆盖全部遮光区域和透光区域的、透明的且用于吸收紫外光的紫外吸收层。
本发明实施例提供的上述狭缝光栅的制作方法，由于在透光区域设置有用于吸收紫外光的紫外吸收层，因此，该狭缝光栅在实现3D显示时，紫外吸收层可以吸收照射到透光区域的紫外光，避免照射到透光区域的紫外光进入到观看者的眼睛，从而对观看者的眼睛起到保护作用，并且，该制作方法只要需要在制作光致变色层时需要使用一道Mask工艺，制作工艺简单，可以节省制作成本。
基于同一发明构思，本发明实施例还提供了一种狭缝光栅的制作方法，可以包括以下步骤：
（1）在衬底基板上形成包括透明的且用于吸收紫外光的紫外吸收层的图形，该紫外吸收层的图形形成于该狭缝光栅的透光区域；其中，该狭缝光栅具有多个交替而置的遮光区域和透光区域；
具体地，在具体实施时，可以先在衬底基板上沉积一层透明的紫外光吸收材料薄膜，然后通过构图工艺在该紫外光吸收材料薄膜中形成位于透光区域的紫外吸收层的图形。
（2）在紫外吸收层的图形上形成覆盖全部遮光区域和透光区域的光致变色层，且形成于遮光区域的光致变色层在紫外光照射时变为遮光状态。
本发明实施例提供的上述狭缝光栅的制作方法，由于在透光区域设置有用于吸收紫外光的紫外吸收层，因此，该狭缝光栅在实现3D显示时，紫外吸收层可以吸收照射到透光区域的紫外光，避免照射到透光区域的紫外光进入到观看者的眼睛，从而对观看者的眼睛起到保护作用，并且，该制作方法只要需要在制作紫外吸收层时需要使用一道Mask工艺，制作工艺简单，可以节省制作成本。
本发明实施例提供的一种狭缝光栅、其制作方法、光栅结构及显示装置，该狭缝光栅具有多个交替而置的遮光区域和透光区域，遮光区域处设置有用于在紫外光照射时变为遮光状态的光致变色层；透光区域处设置有透明的用于吸收紫外光的紫外吸收层。本发明实施例提供的上述狭缝光栅，由于在透光区域设置有透明的用于吸收紫外光的紫外吸收层，因此在实现3D显示时，该紫外吸收层可以吸收照射到透光区域的紫外光，避免照射到透光区域的紫外光进入到观看者的眼睛，从而对观看者的眼睛起到保护作用。
显然，本领域的技术人员可以对本发明实施例进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。
Claims (6)
1.一种狭缝光栅，具有多个交替而置的遮光区域和透光区域，所述遮光区域处设置有用于在紫外光照射时变为遮光状态的光致变色层，其特征在于：
所述透光区域处设置有透明的用于吸收紫外光的紫外吸收层；
所述光致变色层为设置在所述狭缝光栅的紫外光出光侧且覆盖全部所述遮光区域和透光区域的光致变色层，所述紫外吸收层为设置在所述狭缝光栅的紫外光入光侧且仅覆盖所述透光区域的紫外吸收层；
所述光致变色层和所述紫外吸收层分别位于所述狭缝光栅的衬底基板的两侧；或，所述光致变色层和所述紫外吸收层均位于所述狭缝光栅的衬底基板的同侧；
所述紫外吸收层的材料为二苯甲酮系紫外线吸收剂、水杨酸酯类、苯酮类、苯并三唑类、取代丙烯腈类、三嗪类或受阻胺类材料。
2.如权利要求1所述的狭缝光栅，其特征在于，所述光致变色层的材料为似偕二双二苯咪唑[2.2]对环芳烷。
3.一种光栅结构，包括狭缝光栅和位于所述狭缝光栅的紫外光入光侧的紫外光源，其特征在于，所述狭缝光栅为如权利要求1-2任一项所述的狭缝光栅。
4.一种显示装置，包括显示面板和位于所述显示面板出光侧的光栅结构，其特征在于，所述光栅结构为如权利要求3所述的光栅结构。
5.一种狭缝光栅的制作方法，其特征在于，包括：
在衬底基板上形成包括光致变色层的图形，所述光致变色层的图形形成于所述狭缝光栅的遮光区域；其中，所述光致变色层在紫外光照射时为遮光状态，所述狭缝光栅具有多个交替而置的遮光区域和透光区域；
在所述光致变色层的图形上形成覆盖全部所述遮光区域和透光区域的、透明的且用于吸收紫外光的紫外吸收层。
6.一种狭缝光栅的制作方法，其特征在于，包括：
在衬底基板上形成包括透明的用于吸收紫外光的紫外吸收层的图形，所述紫外吸收层的图形形成于所述狭缝光栅的透光区域；其中，所述狭缝光栅具有多个交替而置的遮光区域和透光区域；
在所述紫外吸收层的图形上形成覆盖全部所述遮光区域和透光区域的光致变色层，且形成于所述遮光区域的光致变色层在紫外光照射时变为遮光状态。
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