CN109445204B - 间隔球喷洒密度的计算方法、视景分离元件及其制备方法 - Google Patents

间隔球喷洒密度的计算方法、视景分离元件及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种间隔球喷洒密度的计算方法、视景分离元件及其制备方法，间隔球喷洒密度的计算方法包括：确定间隔球的直径以及柱透镜的结构参数；根据间隔球的直径以及柱透镜的结构参数，计算间隔球与每个柱透镜的有效接触区域的宽度，其中，有效接触区域为上基板和下基板之间的距离变化设定值时与柱透镜完全接触的间隔球所占的区域；根据有效接触区域的宽度以及柱透镜的结构参数，计算得到间隔球的喷洒密度。通过使用本发明提供的计算间隔球喷洒密度的计算方法，实现了对2D/3D可切换显示装置中间隔球喷洒密度的计算，从而能够针对显示装置中不同结构的柱透镜喷洒不同密度的间隔球，达到了降低显示器生产成本和提高显示器质量的技术效果。

Description

间隔球喷洒密度的计算方法、视景分离元件及其制备方法
技术领域
本发明实施例涉及液晶显示器制造技术领域，尤其涉及一种间隔球喷洒密度的计算方法、视景分离元件及其制备方法。
背景技术
在传统的薄膜晶体管液晶显示器(Thin Film Transistor-Liquid CrystalDisplay，TFT-LCD)生产过程中，间隔球(Ball Spacer，后简称BS)的主要功能是维持上下两片玻璃基板的距离，即液晶盒厚，以防止因液晶盒厚控制不均而造成液晶的应答特性改变，而液晶的应答性能改变将造成显示器的画面显示模糊，且间隔球散布不良将使得对比值改变，甚至会影响视角角度的大小。
在3D显示器的生产过程中同样需要进行BS的喷洒，而且在3D显示器的生产过程中，BS的喷洒有别于传统TFT-LCD的平面显示器，由于在3D显示膜(视景分离元件)内有高度在10～100μm不等的柱透镜结构，这就对BS的喷洒密度有了非常严格的要求。在以往的生产中发现，BS的喷洒密度偏低会造成较为严重的液晶垂流现象，而BS的喷洒密度偏大又会对3D光学造成一定影响(如串扰)。
发明内容
本发明提供一种间隔球喷洒密度的计算方法、视景分离元件及其制备方法，以实现对2D/3D可切换显示装置中间隔球喷洒密度的计算，从而能够针对显示装置中不同结构的柱透镜喷洒不同密度的间隔球，达到了降低显示器生产成本和提高显示器质量的技术效果。
本发明实施例提供了一种间隔球喷洒密度的计算方法，包括：确定间隔球的直径以及柱透镜的结构参数；根据所述间隔球的直径以及所述柱透镜的结构参数，计算所述间隔球与每个所述柱透镜的有效接触区域的宽度，其中，所述有效接触区域为上基板和下基板之间的距离变化设定值时，与所述柱透镜完全接触的所述间隔球所占的区域；根据所述有效接触区域的宽度以及所述柱透镜的结构参数，计算得到所述间隔球的喷洒密度。
进一步地，所述柱透镜为圆弧状柱透镜，所述设定值为3μm；其中，采用如下公式计算所述间隔球与所述柱透镜的有效接触区域的宽度，即：
Figure BDA0001924620890000021
其中，D＝ΦBS+3μm，ΦBS为所述间隔球的直径，R为所述圆弧状柱透镜的半径，d为所述有效接触区域的宽度。
进一步地，所述柱透镜为多面体柱透镜，所述设定值为3μm；其中，采用如下公式计算所述间隔球与所述柱透镜的有效接触区域的宽度，即：
Figure BDA0001924620890000022
其中，D＝ΦBS+3μm，ΦBS为所述间隔球的直径，a为所述多面体柱透镜的目标斜面在设定直角坐标系下的斜率的绝对值，所述目标斜面为使液晶盒厚变化达到3μm时所述间隔球所接触到的所述多面体柱透镜最外侧的斜面，b与a在所述设定直角坐标系下满足以下线性关系：Y＝ax+b，且所述设定直角坐标系中的X轴与所述多面体柱透镜的顶面平行且交叠，且与所述多面体柱透镜长度方向垂直，所述设定直角坐标系的原点位于所述多面体柱透镜的顶面在X轴方向上的中心，d为所述有效接触区域的宽度。
进一步地，根据所述有效接触区域的宽度以及所述柱透镜的结构参数，计算得到所述间隔球的喷洒密度，计算公式为：
Figure BDA0001924620890000031
其中，ρ0为基于所述柱透镜的顶端的间隔球喷洒密度范围选取的最优喷洒密度值，d1为所述柱透镜的宽度，ρs为所述间隔球的喷洒密度。
本发明实施例还提供了一种视景分离元件，包括：相对间隔设置的上基板和下基板；微结构层，设置于所述下基板靠近所述上基板一侧的表面，所述微结构层包括多个平行排列的柱透镜；电光材料层，设置于所述微结构层和所述上基板之间；多个间隔球，设置于所述上基板靠近所述下基板一侧的表面，每个所述柱透镜的顶部与所述间隔球相接触，所述间隔球的喷洒密度和所述间隔球与每个所述柱透镜的有效接触区域的宽度，以及所述柱透镜的结构参数相关，其中，所述有效接触区域为所述上基板和所述下基板之间的距离变化设定值时与所述柱透镜完全接触的所述间隔球所占的区域。
进一步地，所述柱透镜为圆弧状柱透镜，所述设定值为3μm，所述间隔球的喷洒密度的计算公式为：
Figure BDA0001924620890000032
其中，D＝ΦBS+3μm，ΦBS为所述间隔球的直径，R为所述圆弧状柱透镜的半径，d为所述有效接触区域的宽度，ρ0为基于所述柱透镜的顶端的间隔球喷洒密度范围中选取的最优喷洒密度值，d1为所述柱透镜的宽度，ρs为所述间隔球的喷洒密度。
进一步地，所述柱透镜为多面体柱透镜，所述设定值为3μm，所述间隔球的喷洒密度的计算公式为：
Figure BDA0001924620890000041
其中，D＝ΦBS+3μm，ΦBS为所述间隔球的直径，a为所述多面体柱透镜的目标斜面在设定直角坐标系下的斜率的绝对值，所述目标斜面为使液晶盒厚变化达到3μm时所述间隔球所接触到的所述多面体柱透镜最外侧的斜面，b与a在所述设定直角坐标系下满足以下线性关系：Y＝ax+b，且所述设定直角坐标系中的X轴与所述多面体柱透镜的顶面平行且交叠，且与所述多面体柱透镜长度方向垂直，所述设定直角坐标系的原点位于所述多面体柱透镜的顶面在X轴方向上的中心，d为所述有效接触区域的宽度，ρ0为基于所述柱透镜的顶端的间隔球喷洒密度范围中选取的最优喷洒密度值，d1为所述柱透镜的宽度，ρs为所述间隔球的喷洒密度。
本发明实施例还提供了一种视景分离元件的制备方法，包括：提供下基板；在所述下基板一侧的表面依次形成层叠的微结构层和电光材料层，其中，所述微结构层包括多个平行排列的柱透镜；提供上基板；在所述上基板一侧的表面喷洒间隔球，其中，所述间隔球的喷洒密度和所述间隔球与每个所述柱透镜的有效接触区域的宽度，以及所述柱透镜的结构参数相关，所述有效接触区域为所述上基板和所述下基板之间的距离变化设定值时与所述柱透镜完全接触的所述间隔球所占的区域；将所述上基板与所述下基板压合，以使每个所述柱透镜的顶部与所述间隔球相接触。
进一步地，所述柱透镜为圆弧状柱透镜，所述设定值为3μm，所述间隔球的喷洒密度的计算公式为：
Figure BDA0001924620890000051
其中，D＝ΦBS+3μm，ΦBS为所述间隔球的直径，R为所述圆弧状柱透镜的半径，d为所述有效接触区域的宽度，ρ0为基于所述柱透镜的顶端的间隔球喷洒密度范围中选取的最优喷洒密度值，d1为所述柱透镜的宽度，ρs为所述间隔球的喷洒密度。
进一步地，所述柱透镜为多面体柱透镜，所述设定值为3μm，所述间隔球的喷洒密度的计算公式为：
Figure BDA0001924620890000052
其中，D＝ΦBS+3μm，ΦBS为所述间隔球的直径，a为所述多面体柱透镜的目标斜面在设定直角坐标系下的斜率的绝对值，所述目标斜面为使液晶盒厚变化达到3μm时所述间隔球所接触到的所述多面体柱透镜最外侧的斜面，b与a在所述设定直角坐标系下满足以下线性关系：Y＝ax+b，且所述设定直角坐标系中的X轴与所述多面体柱透镜的顶面平行且交叠，且与所述多面体柱透镜长度方向垂直，所述设定直角坐标系的原点位于所述多面体柱透镜的顶面在X轴方向上的中心，d为所述有效接触区域的宽度，ρ0为基于所述柱透镜的顶端的间隔球喷洒密度范围中选取的最优喷洒密度值，d1为所述柱透镜的宽度，ρs为所述间隔球的喷洒密度。
本发明公开了一种间隔球喷洒密度的计算方法、视景分离元件及其制备方法，其中，间隔球喷洒密度的计算方法包括：确定间隔球的直径以及柱透镜的结构参数；根据间隔球的直径以及柱透镜的结构参数，计算间隔球与每个柱透镜的有效接触区域的宽度，其中，有效接触区域为上基板和下基板之间的距离变化设定值时与柱透镜完全接触的间隔球所占的区域；根据有效接触区域的宽度以及柱透镜的结构参数，计算得到间隔球的喷洒密度。通过使用本发明提供的计算间隔球喷洒密度的计算方法，实现了对2D/3D可切换显示装置中间隔球喷洒密度的计算，从而能够针对显示装置中不同结构的柱透镜喷洒不同密度的间隔球，达到了降低显示器生产成本和提高显示器质量的技术效果。
附图说明
图1是本发明实施例提供的一种间隔球喷洒密度的计算方法流程图；
图2是本发明实施例提供的一种视景分离元件的结构图；
图3是本发明实施例提供的液晶盒厚发生变化的曲线图；
图4是本发明实施例提供的液晶盒厚变化3μm时圆弧状柱透镜与间隔球的结构示意图；
图5是本发明实施例提供的液晶盒厚变化3μm时多面体柱透镜与间隔球的结构示意图；
图6是本发明实施例提供的多面体柱透镜在设定直角坐标系下的位置示意图；
图7是本发明实施例提供的一种视景分离元件的制备方法的流程图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。
在2D/3D可切换的显示器的生产过程中，需要对2D/3D可切换的显示器进行诸多的测试，其中一项测试是进行3D转2D的切换时间测试，在这项测试中我们希望最佳的切换时间能够保持在5S之内，然而在测试过程中发现在断电后实际的转换时间会过长，转换时间甚至超过一分钟，并且恢复较为缓慢。经过反复实验发现转换时间过长的原因是由于视景分离元件中的液晶没有被很好的锁住，而液晶不能很好的被锁住的原因则是因为支撑液晶的间隔球的喷洒密度不能很好的适应支撑液晶的需要。
因此，申请人做了大量的间隔球喷洒密度实验，通过大量实验数据的累积，从中提取出了间隔球喷洒密度的计算模型，进而从中得到本申请所提供的间隔球喷洒密度的计算方法。以下对本发明做具体介绍。
实施例一：
图1是本发明实施例提供的一种间隔球喷洒密度的计算方法流程图。该间隔球喷洒密度的计算方法适用于2D/3D可切换的显示器中的视景分离元件内的间隔球的喷洒设计，如图2所示，视景分离元件可包括相对间隔设置的上基板51和下基板52；微结构层53，设置于下基板52靠近上基板51一侧的表面，微结构层53包括多个平行排列的柱透镜531；电光材料层54，设置于微结构层53和上基板51之间；多个间隔球55，设置于上基板51靠近下基板52一侧的表面，每个柱透镜531的顶部与间隔球55相接触。如图1所示，该间隔球喷洒密度的计算方法包括如下步骤：
步骤S1，确定间隔球的直径以及柱透镜的结构参数。
其中，柱透镜可以为圆弧状柱透镜或多面体柱透镜，根据柱透镜的结构类型确定柱透镜的结构参数。例如，当柱透镜为圆弧状柱透镜时，柱透镜的结构参数包括圆弧状柱透镜的半径，当柱透镜为多面体柱透镜时，柱透镜的结构参数包括多面体柱透镜中相邻两个面之间的夹角。
步骤S2，根据间隔球的直径以及柱透镜的结构参数，计算间隔球与每个柱透镜的有效接触区域的宽度。
其中，有效接触区域为上基板和下基板之间的距离变化设定值时，与柱透镜完全接触的间隔球所占的区域。
在本发明实施例中，由于柱透镜的表面是有曲度的，并不是与上下基板相平行的平面，因此柱透镜与上基板之间的间隔球并不是全部与柱透镜接触的，因此，本实施例设定在上基板和下基板之间的距离变化设定值时，起到支撑作用的间隔球所占的区域有效接触区域，需要说明的是，与柱透镜完全接触的间隔球指的是同时与上基板以及柱透镜远离下基板的表面相接触的间隔球。如图3所示，对结构高度加上间隔球高度在63μm时的液晶显示器进行实验发现，在盒厚(上基板和下基板之间的距离)变化为5μm时，会出现液晶垂流严重的异常区域，因此上述设定值应小于5μm；而进一步通过大量的实验数据比对，当盒厚变化为3μm时，液晶垂流现象变严重的风险较低，因此我们选取设定值为3μm。
具体的，在一个可选的实施方式中，参考图4(图中仅示例性地示出了一个圆弧状柱透镜)，柱透镜531为圆弧状柱透镜，设定值为3μm；其中，采用如下公式计算间隔球与每个柱透镜的有效接触区域的宽度，即：
Figure BDA0001924620890000091
其中，D＝ΦBS+3μm，ΦBS为间隔球的直径，R为圆弧状柱透镜的半径，d为有效接触区域的宽度。
该实施例中，D为间隔球与柱透镜的接触点到上基板的垂直距离，通过实验数据累积得到，且取值为ΦBS+3μm，具体来说，在实验过程中发现，当盒厚变化为5μm时，会出现液晶垂流严重的异常区域，而当盒厚变化为3μm时，液晶垂流现象变严重的风险较低，因此我们选取盒厚变化值为3μm时的间隔球与柱透镜的接触点到上基板的垂直距离D来进行计算，即D的取值为ΦBS+3μm。如图4所示，ΦBS为间隔球的直径，R是圆弧状柱透镜的结构参数之一，具体为圆弧状柱透镜的半径，通过公式
Figure BDA0001924620890000092
即可反推出有效接触区域的宽度d，进而通过有效接触区域的宽度d计算得到圆柱状柱透镜的间隔球喷洒密度。
在另一个可选的实施方式中，参考图5(图中仅示例性地示出了一个多面体柱透镜)，柱透镜为多面体柱透镜，设定值为3μm；其中，采用如下公式计算间隔球与每个柱透镜的有效接触区域的宽度，即：
Figure BDA0001924620890000093
其中，D＝ΦBS+3μm，ΦBS为间隔球的直径，a为多面体柱透镜的目标斜面在设定直角坐标系下的斜率的绝对值，目标斜面为使液晶盒厚变化达到3μm时间隔球所接触到的多面体柱透镜最外侧的斜面，b与a在设定直角坐标系下满足以下线性关系：Y＝ax+b，且该设定直角坐标系中的X轴与多面体柱透镜的顶面平行且交叠，且与多面体柱透镜长度方向垂直，设定直角坐标系的原点位于多面体柱透镜的顶面在X轴方向上的中心(参考图6，由图6可以看出，b即为目标斜面所在的平面与Y轴相交时的截距)，d为有效接触区域的宽度。
在本发明实施例中，D为间隔球与柱透镜的接触点到上基板的垂直距离，通过实验数据累积得到，且取值为ΦBS+3μm，a为多面体柱透镜的结构参数之一，具体为多面体柱透镜的目标斜面在设定直角坐标系下的斜率的绝对值。通过公式
Figure BDA0001924620890000101
即可反推出有效接触区域的宽度d，进而通过有效接触区域的宽度d计算得到多面体柱透镜的间隔球喷洒密度。
示例性的，参考图5，标号1至9分别表示多面体柱透镜的九个面，其中，5号面为该多面体柱透镜的顶面，可以得到5号面平行于水平面，因而其斜率a为0。在实验中我们发现，多数情况下，紧邻5号面的两个斜面，即4号面和6号面的斜率即可达到要求，因此目标斜面的常常确定为紧邻多面体顶面的第一个斜面。当然，也不排除多面体柱透镜的目标斜面的选取并不是紧邻多面体顶面的第一个斜面的情况，具体视实际情况而定。
步骤S3，根据有效接触区域的宽度以及柱透镜的结构参数，计算得到间隔球的喷洒密度。
具体的，根据有效接触区域的宽度以及柱透镜的结构参数，计算得到间隔球的喷洒密度，计算公式为：
Figure BDA0001924620890000102
其中，ρ0为基于所述柱透镜的顶端的间隔球喷洒密度范围选取的最优喷洒密度值，d1为所述柱透镜的宽度，ρs为所述间隔球的喷洒密度。
在本发明实施例中，在计算得到有效接触区域的宽度d之后，将d带入公式
Figure BDA0001924620890000103
中即可得到不同柱透镜情况下的间隔球喷洒密度ρs。需要说明的是，ρ0为基于所述柱透镜的顶端的间隔球喷洒密度范围选取的最优喷洒密度值，在实验过程中，我们在间隔球密度为每平方毫米15个、每平方毫米30个……每平方毫米180个等等不同密度情况下对液晶显示器的性能进行测试，通过实验验证可得，间隔球的最优喷洒密度区间大约为[45,105](个/平方毫米)之间，在间隔球密度低于每平方毫米45个时容易发生严重的液晶垂流现象，而在间隔球密度高于每平方毫米105个时会发生串扰现象，因此，我们从最优喷洒密度区间[45,105]中选取最优值作为最优喷洒密度值ρ0，例如，可以选取最优喷洒密度值ρ0为60(个/平方毫米)，进而针对不同柱透镜结构进行后续的间隔球喷洒密度的计算。
本发明公开了一种间隔球喷洒密度的计算方法包括：确定间隔球的直径以及柱透镜的结构参数；根据间隔球的直径以及柱透镜的结构参数，计算间隔球与每个柱透镜的有效接触区域的宽度，其中，有效接触区域为上基板和下基板之间的距离变化设定值时与柱透镜完全接触的间隔球所占的区域；根据有效接触区域的宽度以及柱透镜的结构参数，计算得到间隔球的喷洒密度。通过使用本发明提供的计算间隔球喷洒密度的计算方法，实现了对2D/3D可切换显示装置中间隔球喷洒密度的计算，达到了降低显示器生产成本和提高显示器质量的技术效果。
在本发明实施例中，通过进行间隔球喷洒密度实验，得到大量的实验数据，进而从数据中提取出间隔球喷洒密度的计算模型，从而得到本发明所提供的间隔球喷洒密度的计算方法。通过使用本发明提供的计算间隔球喷洒密度的计算方法，具有如下优点：
(1)对2D/3D可切换显示装置中间隔球喷洒密度的计算，从而能够针对显示装置中不同结构的柱透镜喷洒不同密度的间隔球，达到了降低显示器生产成本和提高显示器质量的技术效果。
(2)可以防止间隔球喷洒密度过高造成的显示装置光学不良，如，串扰值过高等的影响，以及可以防止间隔球喷洒密度过低导致的液晶垂流的影响，进而提升了显示装置产品的良率。
(3)能够为显示装置的DOE(Design of Experiment，实验设计)提供数据支持，可以最大程度的减少实验次数，进而降低生产成本。
实施例二：
本发明实施例还提供了一种视景分离元件，可继续参考图2，该视景分离元件包括：相对间隔设置的上基板51和下基板52；微结构层53，设置于下基板52靠近上基板51一侧的表面，微结构层53包括多个平行排列的柱透镜531；电光材料层54，设置于微结构层53和上基板51之间；多个间隔球55，设置于上基板51靠近下基板52一侧的表面，每个柱透镜531的顶部与间隔球55相接触，间隔球55的喷洒密度和间隔球55与每个柱透镜531的有效接触区域的宽度，以及柱透镜531的结构参数相关，其中，有效接触区域为上基板和下基板之间的距离变化设定值时与柱透镜完全接触的间隔球所占的区域，电光材料层54的材料可以为液晶。
在一个可选的实施方式中，柱透镜为圆弧状柱透镜，设定值为3μm，间隔球的喷洒密度的计算公式为：
Figure BDA0001924620890000121
其中，D＝ΦBS+3μm，ΦBS为间隔球的直径，R为圆弧状柱透镜的半径，d为有效接触区域的宽度，ρ0为基于柱透镜的顶端的间隔球喷洒密度范围中选取的最优喷洒密度值，d1为柱透镜的宽度，ρs为间隔球的喷洒密度。
在本发明实施例中，D为间隔球与柱透镜的接触点到上基板的垂直距离，通过实验数据累积得到，且取值为ΦBS+3μm，ΦBS为间隔球的直径，R是圆弧状柱透镜的结构参数之一，具体为圆弧状柱透镜的半径，通过公式
Figure BDA0001924620890000131
Figure BDA0001924620890000132
即可反推出有效接触区域的宽度d，进而将计算得到的有效接触区域的宽度d代入公式
Figure BDA0001924620890000133
中得到圆柱状柱透镜的间隔球喷洒密度。
需要说明的是，ρ0为基于所述柱透镜的顶端的间隔球喷洒密度范围选取的最优喷洒密度值，在实验过程中，我们选取了间隔球密度为每平方毫米15个、每平方毫米30个……每平方毫米180个等等不同密度情况下对液晶显示器的性能进行测试，通过实验验证可得，间隔球的最优喷洒密度区间大约为[45,105]之间，在间隔球密度低于每平方毫米45个时容易发生严重的液晶垂流现象，而在间隔球密度高于每平方毫米105个时会发生串扰现象，因此，我们从最优喷洒密度区间[45,105]中选取最优值作为最优喷洒密度值ρ0，例如，可以选取最优喷洒密度值ρ0为60个每平方毫米，进而针对不同柱透镜结构进行后续的间隔球喷洒密度的计算。
在另一个可选的实施方式中，柱透镜为多面体柱透镜，设定值为3μm，间隔球的喷洒密度的计算公式为：
Figure BDA0001924620890000141
其中，D＝ΦBS+3μm，ΦBS为间隔球的直径，a为多面体柱透镜的目标斜面在设定直角坐标系下的斜率的绝对值，目标斜面为使液晶盒厚变化达到3μm时间隔球所接触到的多面体柱透镜最外侧的斜面，b与a在设定直角坐标系下满足以下线性关系：Y＝ax+b，且该设定直角坐标系中的X轴与多面体柱透镜的顶面平行且交叠，且与多面体柱透镜长度方向垂直，设定直角坐标系的原点位于多面体柱透镜的顶面在X轴方向上的中心，d为有效接触区域的宽度，ρ0为基于柱透镜的顶端的间隔球喷洒密度范围中选取的最优喷洒密度值，d1为柱透镜的宽度，ρs为间隔球的喷洒密度。
在本发明实施例中，D为间隔球与柱透镜的接触点到上基板的垂直距离，通过实验数据累积得到，且取值为ΦBS+3μm，a为多面体柱透镜的结构参数之一，具体为多面体柱透镜的目标斜面在设定直角坐标系下的斜率的绝对值。通过公式
Figure BDA0001924620890000142
即可反推出有效接触区域的宽度d，进而将计算得到的有效接触区域的宽度d代入公式
Figure BDA0001924620890000143
中得到多面体柱透镜的间隔球喷洒密度。
本发明实施例提供的视景分离元件中的间隔球的喷洒密度可根据本发明实施例一提供的间隔球喷洒密度的计算方法计算得到，使得本发明实施例提供的视景分离元件能够针对不同的柱透镜结构喷洒合适密度的间隔球，可以防止间隔球喷洒密度过高造成的显示装置光学不良，如，串扰值过高等的影响，同时可以防止间隔球喷洒密度过低导致的液晶垂流的影响，进而提升了显示装置产品的良率。。
实施例三：
图7是根据本发明实施例提供的一种视景分离元件的制备方法的流程图。
如图7所示，该视景分离元件的制备方法具体包括步骤：
步骤S701，提供下基板；
步骤S702，在下基板一侧的表面依次形成层叠的微结构层和电光材料层，其中，微结构层包括多个平行排列的柱透镜；
步骤S703，提供上基板；
步骤S704，在上基板一侧的表面喷洒间隔球，其中，间隔球的喷洒密度和间隔球与每个所述柱透镜的有效接触区域的宽度，以及柱透镜的结构参数相关，有效接触区域为上基板和下基板之间的距离变化设定值时与柱透镜完全接触的间隔球所占的区域；
步骤S705，将上基板与下基板压合，以使每个柱透镜的顶部与间隔球相接触。
在一个可选的实施方式中，柱透镜为圆弧状柱透镜，设定值为3μm，间隔球的喷洒密度的计算公式为：
Figure BDA0001924620890000151
其中，D＝ΦBS+3μm，ΦBS为间隔球的直径，R为圆弧状柱透镜的半径，d为有效接触区域的宽度，ρ0为基于柱透镜的顶端的间隔球喷洒密度范围中选取的最优喷洒密度值，d1为柱透镜的宽度，ρs为间隔球的喷洒密度。
在本发明实施例中，D为间隔球与柱透镜的接触点到上基板的垂直距离，通过实验数据累积得到，且取值为ΦBS+3μm，ΦBS为间隔球的直径，R是圆弧状柱透镜的结构参数之一，具体为圆弧状柱透镜的半径，通过公式
Figure BDA0001924620890000161
Figure BDA0001924620890000162
即可反推出有效接触区域的宽度d，进而将计算得到的有效接触区域的宽度d代入公式
Figure BDA0001924620890000163
中得到圆柱状柱透镜的间隔球喷洒密度。
需要说明的是，ρ0为基于所述柱透镜的顶端的间隔球喷洒密度范围选取的最优喷洒密度值，在实验过程中，我们选取了间隔球密度为每平方毫米15个、每平方毫米30个……每平方毫米180个等等不同密度情况下对液晶显示器的性能进行测试，通过实验验证可得，间隔球的最优喷洒密度区间大约为[45,105]之间，在间隔球密度低于每平方毫米45个时容易发生严重的液晶垂流现象，而在间隔球密度高于每平方毫米105个时会发生串扰现象，因此，我们从最优喷洒密度区间[45,105]中选取最优值作为最优喷洒密度值ρ0，例如，可以选取最优喷洒密度值ρ0为60个每平方毫米，进而针对不同柱透镜结构进行后续的间隔球喷洒密度的计算。
在另一个可选的实施方式中，柱透镜为多面体柱透镜，设定值为3μm，间隔球的喷洒密度的计算公式为：
Figure BDA0001924620890000164
其中，D＝ΦBS+3μm，ΦBS为间隔球的直径，a为多面体柱透镜的目标斜面在设定直角坐标系下的斜率的绝对值，目标斜面为使液晶盒厚变化达到3μm时间隔球所接触到的多面体柱透镜最外侧的斜面，b与a在设定直角坐标系下满足以下线性关系：Y＝ax+b，且该设定直角坐标系中的X轴与多面体柱透镜的顶面平行且交叠，且与多面体柱透镜长度方向垂直，设定直角坐标系的原点位于多面体柱透镜的顶面在X轴方向上的中心，d为有效接触区域的宽度，ρ0为基于柱透镜的顶端的间隔球喷洒密度范围中选取的最优喷洒密度值，d1为柱透镜的宽度，ρs为间隔球的喷洒密度。
在本发明实施例中，D为间隔球与柱透镜的接触点到上基板的垂直距离，通过实验数据累积得到，且取值为ΦBS+3μm，a为多面体柱透镜的结构参数之一，具体为多面体柱透镜的目标斜面在设定直角坐标系下的斜率的绝对值。通过公式
Figure BDA0001924620890000171
即可反推出有效接触区域的宽度d，进而将计算得到的有效接触区域的宽度d代入公式
Figure BDA0001924620890000172
中得到多面体柱透镜的间隔球喷洒密度。
通过本发明实施例提供的视景分离元件的制备方法，可根据本发明实施例一提供的间隔球喷洒密度的计算方法，针对不同柱透镜结构进行间隔球喷洒密度的计算，从而根据计算结构喷洒间隔球，可以防止间隔球喷洒密度过高造成的显示装置光学不良，如，串扰值过高等的影响，同时可以防止间隔球喷洒密度过低导致的液晶垂流的影响，进而提升了显示装置产品的良率。。
最后应说明的是，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (10)

1.一种间隔球喷洒密度的计算方法，其特征在于，包括：
确定间隔球的直径以及柱透镜的结构参数；
根据所述间隔球的直径以及所述柱透镜的结构参数，计算所述间隔球与所述柱透镜的有效接触区域的宽度，其中，所述有效接触区域为上基板和下基板之间的距离变化设定值时，与所述柱透镜完全接触的所述间隔球所占的区域；
根据所述有效接触区域的宽度以及所述柱透镜的结构参数，计算得到所述间隔球的喷洒密度；
所述间隔球喷洒密度的计算方法用于2D/3D可切换的显示器中的视景分离元件内的间隔球的喷洒设计，所述视景分离元件可包括相对间隔设置的上基板和下基板；
微结构层，设置于所述下基板靠近所述上基板一侧的表面，所述微结构层包括多个平行排列的柱透镜；
电光材料层，设置于所述微结构层和所述上基板之间；
多个间隔球，设置于所述上基板靠近所述下基板一侧的表面，每个所述柱透镜的顶部与所述间隔球相接触。
2.根据权利要求1所述的间隔球喷洒密度的计算方法，其特征在于，所述柱透镜为圆弧状柱透镜，所述设定值为3μm；
其中，采用如下公式计算所述间隔球与所述柱透镜的有效接触区域的宽度，即：
Figure FDA0003120201170000011
其中，D＝ΦBS+3μm，ΦBS为所述间隔球的直径，R为所述圆弧状柱透镜的半径，d为所述有效接触区域的宽度。
3.根据权利要求1所述的间隔球喷洒密度的计算方法，其特征在于，所述柱透镜为多面体柱透镜，所述设定值为3μm；
其中，采用如下公式计算所述间隔球与所述柱透镜的有效接触区域的宽度，即：
Figure FDA0003120201170000021
其中，D＝ΦBS+3μm，ΦBS为所述间隔球的直径，a为所述多面体柱透镜的目标斜面在设定直角坐标系下的斜率的绝对值，所述目标斜面为使液晶盒厚变化达到3μm时所述间隔球所接触到的所述多面体柱透镜最外侧的斜面，b与a在设定直角坐标系下满足以下线性关系：Y＝ax+b，且所述设定直角坐标系中的X轴与所述多面体柱透镜的顶面平行且交叠，且与所述多面体柱透镜长度方向垂直，所述设定直角坐标系的原点位于所述多面体柱透镜的顶面在X轴方向上的中心，d为所述有效接触区域的宽度。
4.根据权利要求2或3所述的间隔球喷洒密度的计算方法，其特征在于，根据所述有效接触区域的宽度以及所述柱透镜的结构参数，计算得到所述间隔球的喷洒密度，计算公式为：
Figure FDA0003120201170000022
其中，ρ0为基于所述柱透镜的顶端的间隔球喷洒密度范围选取的最优喷洒密度值，d1为所述柱透镜的宽度，ρs为所述间隔球的喷洒密度。
5.一种视景分离元件，其特征在于，包括：
相对间隔设置的上基板和下基板；
微结构层，设置于所述下基板靠近所述上基板一侧的表面，所述微结构层包括多个平行排列的柱透镜；
电光材料层，设置于所述微结构层和所述上基板之间；
多个间隔球，设置于所述上基板靠近所述下基板一侧的表面，每个所述柱透镜的顶部与所述间隔球相接触，所述间隔球的喷洒密度和所述间隔球与每个所述柱透镜的有效接触区域的宽度，以及所述柱透镜的结构参数相关，其中，所述有效接触区域为所述上基板和所述下基板之间的距离变化设定值时与所述柱透镜完全接触的所述间隔球所占的区域。
6.根据权利要求5所述的视景分离元件，其特征在于，所述柱透镜为圆弧状柱透镜，所述设定值为3μm，所述间隔球的喷洒密度的计算公式为：
Figure FDA0003120201170000031
其中，D＝ΦBS+3μm，ΦBS为所述间隔球的直径，R为所述圆弧状柱透镜的半径，d为所述有效接触区域的宽度，ρ0为基于所述柱透镜的顶端的间隔球喷洒密度范围中选取的最优喷洒密度值，d1为所述柱透镜的宽度，ρs为所述间隔球的喷洒密度。
7.根据权利要求5所述的视景分离元件，其特征在于，所述柱透镜为多面体柱透镜，所述设定值为3μm，所述间隔球的喷洒密度的计算公式为：
Figure FDA0003120201170000032
其中，D＝ΦBS+3μm，ΦBS为所述间隔球的直径，a为所述多面体柱透镜的目标斜面在设定直角坐标系下的斜率的绝对值，所述目标斜面为使液晶盒厚变化达到3μm时所述间隔球所接触到的所述多面体柱透镜最外侧的斜面，b与a在所述设定直角坐标系下满足以下线性关系：Y＝ax+b，且所述设定直角坐标系中的X轴与所述多面体柱透镜的顶面平行且交叠，且与所述多面体柱透镜长度方向垂直，所述设定直角坐标系的原点位于所述多面体柱透镜的顶面在X轴方向上的中心，d为所述有效接触区域的宽度，ρ0为基于所述柱透镜的顶端的间隔球喷洒密度范围中选取的最优喷洒密度值，d1为所述柱透镜的宽度，ρs为所述间隔球的喷洒密度。
8.一种视景分离元件的制备方法，其特征在于，包括：
提供下基板；
在所述下基板一侧的表面依次形成层叠的微结构层和电光材料层，其中，所述微结构层包括多个平行排列的柱透镜；
提供上基板；
在所述上基板一侧的表面喷洒间隔球，其中，所述间隔球的喷洒密度和所述间隔球与每个所述柱透镜的有效接触区域的宽度，以及所述柱透镜的结构参数相关，所述有效接触区域为所述上基板和所述下基板之间的距离变化设定值时与所述柱透镜完全接触的所述间隔球所占的区域；
将所述上基板与所述下基板压合，以使每个所述柱透镜的顶部与所述间隔球相接触。
9.根据权利要求8所述的视景分离元件的制备方法，其特征在于，所述柱透镜为圆弧状柱透镜，所述设定值为3μm，所述间隔球的喷洒密度的计算公式为：
Figure FDA0003120201170000041
其中，D＝ΦBS+3μm，ΦBS为所述间隔球的直径，R为所述圆弧状柱透镜的半径，d为所述有效接触区域的宽度，ρ0为基于所述柱透镜的顶端的间隔球喷洒密度范围中选取的最优喷洒密度值，d1为所述柱透镜的宽度，ρs为所述间隔球的喷洒密度。
10.根据权利要求8所述的视景分离元件的制备方法，其特征在于，所述柱透镜为多面体柱透镜，所述设定值为3μm，所述间隔球的喷洒密度的计算公式为：
Figure FDA0003120201170000051
其中，D＝ΦBS+3μm，ΦBS为所述间隔球的直径，a为所述多面体柱透镜在设定直角坐标系下的目标斜面的斜率的绝对值，所述目标斜面为使液晶盒厚变化达到3μm时所述间隔球所接触到的所述多面体柱透镜最外侧的斜面，b与a在所述设定直角坐标系下满足以下线性关系：Y＝ax+b，且所述设定直角坐标系中的X轴与所述多面体柱透镜的顶面平行且交叠，且与所述多面体柱透镜长度方向垂直，所述设定直角坐标系的原点位于所述多面体柱透镜的顶面在X轴方向上的中心，d为所述有效接触区域的宽度，ρ0为基于所述柱透镜的顶端的间隔球喷洒密度范围中选取的最优喷洒密度值，d1为所述柱透镜的宽度，ρs为所述间隔球的喷洒密度。
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