CN108169836B - 3d偏光膜的制备方法及应用与3d显示装置和显示系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供了3D偏光膜的及其制备方法和应用以及包含其的3D显示装置和显示系统。本发明方法中，通过片状贴合大大提高生产和贴合效率，而通过对厚度仅几十微米的相位延迟膜的冲切，也实现了小间距的3D偏光膜的精确制备，其结构中无需通过膜与膜的拼接，拼缝误差降低一半；同时，通过填平工艺大大弥补了产品表面平整度差的缺陷。本发明制备方法适用于各种3D偏光膜以及进一步偏光式LED立体显示器件的制备，不仅极大的提高了生产效率，同时能够实现高品质、小间距的LED 3D偏光膜以及相应的偏光式LED立体显示器件的生产和制备。

Description

3D偏光膜的制备方法及应用与3D显示装置和显示系统

技术领域

本发明涉及立体显示技术领域，具体而言，涉及3D偏光膜的及其制备方法和应用以及包含其的3D显示装置和显示系统。

背景技术

偏振式立体显示是一种利用光线有“振动方向”的原理以实现原始图像的分解以及立体成像的3D显示方法，其主要是通过在显示装置上相邻行设置左旋和右旋的偏振膜，从而向观看者输送两幅偏振方向不同的两幅画面，而当画面经过偏振眼镜时，由于偏振式眼镜的每只镜片只能接受一个偏振方向的画面，这样人的左右眼就能接收两组画面，再经过大脑合成立体影像。

目前偏振式LED立体显示屏安装的偏振膜,一般采用左右旋光不一致的条状结构或小块的偏振膜进行粘贴，或者使用左右旋偏光片通过图案化切割实现偏光膜的制作。

采用条状贴合以制备偏振膜的步骤可参考如下：通过将左右旋光的偏光片进行切割成条状，通过手工贴合将偏光片一条一条贴合，其流程可参考图1。

然而，如上所述的条状贴合的方法操作较为复杂，且效率非常低下，而且针对小间距的LED而言，通过此方式实现显示设备的制造是较为困难的。

而利用左右偏光片图案化的方法制备偏振膜的步骤可参考如下：左右旋偏光片通过图案化切割，并在其对应的位置做好对位标记，如下左旋偏光片的方形对位孔，右旋偏光片的圆形对位孔，通过其对位将偏光片贴合至LED屏上，实现相邻行的不一致偏光状态，最后将两侧多余的对位图进行切割去除，实现片状的偏光3D膜贴合。其制作流程可具体参考图2。

虽然该方法较逐条贴合的条状贴合的方法在效率上有所改进，但由于偏光片较厚、且硬度较大，冲切后边缘有凹陷等情况，针对小间距LED实现较为困难，仅能够用于P2.5以上的显示装置。

同时，现有的上述两种方法中均采用左右旋光偏光片拼接的方式，拼缝误差为两倍冲切误差，容易产生累计误差，串扰区间大。同时，贴合后的产品表面平整度差，而且表面的反射率高，实际的使用效果受限。

有鉴于此，特提出本发明。

发明内容

本发明的第一目的在于提供一种3D偏光膜的制备方法，本发明制备方法效率高，并适于小间距3D偏光片的制备，同时误差低。

本发明的第二目的在于提供一种由本发明制备方法所得到的3D偏光膜。

本发明的第三目的在于提供一种包含本发明3D偏光膜的3D显示装置及3D显示系统。

为了实现本发明的上述目的，特采用以下技术方案：

一种3D偏光膜的制备方法，所述制备方法包括如下步骤：

(a)1/2波长相位差补偿膜附上切割基底膜；

(b)将附有切割基底膜的1/2波长相位差补偿膜切割，形成图案化结构；

(c)所得图案化结构中的无效区域进行剥离；

(d)向剥离处理后的图案化结构的表面进行填充，形成平坦化层；

(e)将所得薄膜进行冲切，形成图案化相位差膜；

(f)将相位差膜与偏光片贴合，得到3D偏光膜。

优选的，本发明所述的3D偏光膜的制备方法步骤(d)中，所述填充为采用胶水进行填充；

优选的，本发明所述的3D偏光膜的制备方法步骤步骤(f)中，所述偏光片为左旋偏光片和/或右旋偏光片。

同时，本发明还提供了由本发明制备方法所得到的3D偏光膜。

同样的，本发明还提供了本发明所述的3D偏光膜在制备立体显示装置中的应用。

进一步的，本发明还提供了一种3D显示装置，所述3D显示装置包含本发明所述的3D偏光膜。

优选的，本发明所述的3D显示装置为LED/OLED 3D显示装置。

同时，本发明也提供了包含本发明所述的3D显示装置的3D显示系统。

与现有技术相比，本发明的有益效果为：

(1)本发明方法适用于各种3D偏光膜以及进一步偏光式LED立体显示器件的制备，且更容易实现小间距3D偏光膜的制作；

同时，本发明方法中，通过片状贴合大大提高生产和贴合效率，而通过对厚度仅几十微米的相位延迟膜的冲切，也实现了小间距的3D偏光膜的精确制备，其结构中无需通过膜与膜的拼接，拼缝误差降低一半；

进一步的，本发明方法中，通过填平工艺大大弥补了产品表面平整度差的缺陷。

(2)本发明制备方法不仅极大的提高了生产效率，同时能够实现高品质、小间距的LED 3D偏光膜以及相应的偏光式LED立体显示器件的生产和制备。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，以下将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。

图1为条状贴合制备偏振膜的流程示意图；

图2为左右偏光片图案化制备偏振膜流程示意图；

图3为本发明方法步骤(a)流程示意图；

图4为本发明方法步骤(b)流程示意图；

图5为本发明方法步骤(c)流程示意图；

图6为本发明方法步骤(d)流程示意图；

图7为本发明方法步骤(e)流程示意图；

图8为本发明方法步骤(f)流程示意图。

具体实施方式

下面将结合实施例对本发明的实施方案进行详细描述，但是本领域技术人员将会理解，下列实施例仅用于说明本发明，而不应视为限制本发明的范围。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。

有鉴于偏振膜存在着制备方法工艺步骤繁杂，产品误差大，且难以实现小间距LED显示设备的制造等现实问题，本发明特提供了一种新的3D偏光膜的制备方法，具体的，结合附图，对本发明制备方法介绍如下：

(a)1/2波长相位差补偿膜附上切割基底膜；

请参考图3，此步骤中，是将1/2波长相位差补偿膜贴附于切割基底膜之上，从而形成的1/2波长相位差补偿膜-切割基底膜的双层结构；

而切割基底膜的使用，不仅能够起到切割缓冲的功效，同时也能够使得产品3D偏光膜的底面更为平整，而这也有利于降低3D偏光膜表面的反射率，提高实用过程中3D显示的效果。

(b)将附有切割基底膜的1/2波长相位差补偿膜切割，形成图案化结构；

请参考图4，此步骤中，是优选将附有切割基底膜的1/2波长相位差补偿膜进行等间距切割，切割的方法则可以选用冲切、激光切割，或者刀裁切；

其中，最上端和最下端切割线的右端/左端较中间的切割线而言稍长，同时所有切割线的另一端则保持平齐，从而可以通过进一步的剥离形成仅有左端/右端与外框相连的间隔条状结构。

该图案化结构的厚度为≤0.05mm；

(c)所得图案化结构中的无效区域进行剥离；

请参考图5，此步骤中，则是将1/2波长相位差补偿膜多余的部分进行剥离，从而形成仅有一端(左端/右端)与外框相连的间隔条状结构。

(d)向剥离处理后的图案化结构的表面进行填充，形成平坦化层；

请参考图6，此步骤中，优选的是以胶水对剥离处理后的图案化结构的表面进行填充，以将凹凸区域填平，形成平坦化层；

而填充的胶水不仅覆盖被剥离的区域，同时也覆盖了未被处理的区域，从而得到平坦化层(胶水层)-1/2波长相位差补偿膜层-切割基底膜的三层结构(对于被剥离的区域而言，由于1/2波长相位差补偿膜已被剥离，因而只能形成平坦化层(胶水层)-切割基底膜的双层结构)；

具体的，此步骤中，可以首先将胶水粗略的覆盖于图案化结构的表面，然后采用刮平、压平的方法，使得胶水层平整，形成填充凹凸区域、同时还能够覆盖其他未处理区域的平坦化层；

或者，也可以采用喷涂的方式，将胶水均匀的喷涂于图案化结构的表面，并使得不仅能够将凹凸区域填充，同时也能够覆盖未处理的区域，形成平坦化结构层。

(e)将所得薄膜进行冲切，形成图案化相位差膜；

请参考图7，此步骤中，是将填充胶水所形成的、表面平坦化的薄膜进行冲切，并进一步将多余的边框部分切除，以形成图案化的相位差膜(pattern retarder)。

(f)将相位差膜与偏光片贴合，得到3D偏光膜；

请参考图8，此步骤中，则是将相位差膜与偏光片(左旋偏光片/右旋偏光片)进行贴合，从而得到3D偏光膜。

而由上述步骤所得到的3D偏光膜的厚度为≥0.1mm，例如可以为，但不限于0.15、0.20、0.25mm等。

而由如上的制备方法步骤可知，本发明方法是采用相位差膜与偏光膜贴合以形成3D偏光膜的方法，相较于传统的左右偏光片交替切割拼接而言，本发明所提供的方法仅进行了一次冲切，而且通过片状贴合，也避免了传统拼缝贴合所带来的复杂操作，大大提高了生产和贴合效率；

同时，由于无需进行不同偏光膜间的拼接，因而可以减少至少一半的拼缝误差；

进一步的，本发明后续的填平工艺，也有效的弥补了传统产品表面平整度大的缺陷，能够更加高效的生产高品质、小间距的3D偏光膜，特别是用于LED、OLED显示器的3D偏光膜。

同时，本发明还提供了包含由上述方法所制备的3D偏光膜的3D显示装置，优选的，该3D显示装置为LED或者OLED 3D显示装置；

而该显示装置则可以通过将如上的3D偏光膜贴合于用于图像显示的液晶单元上，从而得到3D显示装置。

进一步的，本发明也提供了一种3D显示系统，该系统中不仅包含了上述3D显示装置，同时也包含了与之配合使用的偏光眼镜等图像接收装置，观看者可以通过图像接收装置进行3D观看；

而该偏光眼镜则包括左眼用偏光图像镜和右眼用偏光图像镜；同时，偏光眼镜还可以包含与3D显示装置的图像显示同步的相关快门系统，从而在观看的同时实现摄录。

实施例1

请参考图3-8所示流程，本实施例所提供的3D偏光膜的制备方法如下：

(a)1/2波长相位差补偿膜附上切割基底膜；

(b)将附有切割基底膜的1/2波长相位差补偿膜冲切，形成厚度为0.03mm的图案化结构；

(c)所得图案化结构中的无效区域进行剥离；

(d)向剥离处理后的图案化结构的表面以胶水进行填充，形成平坦化层；

(e)将所得薄膜进行冲切，形成图案化相位差膜；

(f)将相位差膜与左旋偏光片贴合，即得到实施例1的3D偏光膜，其厚度为0.15mm。

进一步的，将实施例1所制得的3D偏光膜贴附于LED显示单元的表面，从而可以得到实施例1的3D显示装置。

实施例2

请参考图3-8所示流程，本实施例所提供的3D偏光膜的制备方法如下：

(a)1/2波长相位差补偿膜附上切割基底膜；

(b)将附有切割基底膜的1/2波长相位差补偿膜冲切，形成厚度为0.02mm的图案化结构；

(c)所得图案化结构中的无效区域进行剥离；

(d)向剥离处理后的图案化结构的表面以胶水进行填充，形成平坦化层；

(e)将所得薄膜进行冲切，形成图案化相位差膜；

(f)将相位差膜与右旋偏光片贴合，即得到实施例2的3D偏光膜，其厚度为0.20mm。

进一步的，将实施例2所制得的3D偏光膜贴附于OLED液晶单元的表面，从而可以得到实施例2的3D显示装置。

实施例3

请参考图3-8所示流程，本实施例所提供的3D偏光膜的制备方法如下：

(a)1/2波长相位差补偿膜附上切割基底膜；

(b)将附有切割基底膜的1/2波长相位差补偿膜进行间距1.875mm的图案化刀模冲切，形成厚度为0.04mm、P1.875隔行图案化结构；

(c)所得图案化结构中的无效区域进行剥离；

(d)向剥离处理后的图案化结构的表面以胶水进行填充，形成平坦化层；

(e)将所得薄膜进行冲切，形成图案化相位差膜；

(f)将相位差膜与左旋偏光片贴合，即得到实施例3的3D偏光膜，其厚度为0.25mm。

实施例4

请参考图3-8所示流程，本实施例所提供的3D偏光膜的制备方法如下：

(a)1/2波长相位差补偿膜附上切割基底膜；

(b)将附有切割基底膜的1/2波长相位差补偿膜进行间距1.25mm的图案化激光切割，形成厚度为0.05mm的图案化结构；

(c)所得图案化结构中的无效区域进行剥离；

(d)向剥离处理后的图案化结构的表面以胶水进行填充，形成平坦化层；

(e)将所得薄膜进行冲切，形成图案化相位差膜；

(f)将相位差膜与左旋偏光片贴合，即得到实施例4的3D偏光膜，其厚度为0.25mm。

实验例1

针对目前市场上空白的P2.5以下小间距LED偏光3D膜，利用本发明实施例方法制备得到P1.25间距尺寸240mm*240mm的LED 3D偏光膜；

然后，在480mm*480mm的LED灯箱下测试其3D效果，其效果到达偏光3D显示的要求。

尽管已用具体实施例来说明和描述了本发明，然而应意识到，在不背离本发明的精神和范围的情况下可以作出许多其它的更改和修改。因此，这意味着在所附权利要求中包括属于本发明范围内的所有这些变化和修改。

Claims (8)

1.一种3D偏光膜的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括如下步骤：

(a)1/2波长相位差补偿膜附上切割基底膜；

(b)将附有切割基底膜的1/2波长相位差补偿膜切割，形成图案化结构；

(c)所得图案化结构中的无效区域进行剥离；

(d)向剥离处理后的图案化结构的表面进行填充，形成平坦化层；

(e)将所得薄膜进行冲切，形成图案化相位差膜；

(f)将相位差膜与偏光片贴合，得到3D偏光膜。

2.根据权利要求1所述的3D偏光膜的制备方法，其特征在于，步骤(d)中，所述填充为采用胶水进行填充。

3.据权利要求1所述的3D偏光膜的制备方法，其特征在于，步骤(f)中，所述偏光片为左旋偏光片和/或右旋偏光片。

4.由权利要求1-3中任一项所述的制备方法所得到的3D偏光膜。

5.权利要求4所述的3D偏光膜在制备立体显示装置中的应用。

6.一种3D显示装置，其特征在于，所述3D显示装置包含权利要求4所述的3D偏光膜。

7.根据权利要求6所述的3D显示装置，其特征在于，所述3D显示装置为LED/OLED 3D显示装置。

8.包含权利要求6或7所述的3D显示装置的3D显示系统。

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