CN111399105B - 一种快速调节点距的3d偏振膜制备方法 - Google Patents

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Abstract

一种快速调节点距的3D偏振膜制备方法，属于立体显示技术领域，本发明为解决现有3D偏振膜制备耗时长、误差大的问题。本发明3D偏振膜制备方法为将去除无效区域的1/2波长相位差补偿膜填平后转印至偏光片上；去除无效区域的步骤：步骤一、1/2波长相位差补偿膜贴合在低粘的拖底膜上，并置于波片操作台上；步骤二、将遮光板设置在激光光源与1/2波长相位差补偿膜之间，移动遮光板使其与激光光源的距离H1为1～3mm范围内；步骤三、移动波片操作台，使1/2波长相位差补偿膜与激光光源的距离H为H＝(P×H1)/(A+B)；步骤四、激光光源穿过遮光板的透光条辐照1/2波长相位差补偿膜形成多条平行烧边，完成图案化切割；步骤五、剥离图案中无效区域。

Description

一种快速调节点距的3D偏振膜制备方法
技术领域
本发明涉及快速制备既定目标点距3D膜的方法，属于立体显示技术领域。
背景技术
立体显示技术是当今信息领域，特别是信息显示领域的一个重要前沿方向。立体显示又可分为眼镜/头盔式立体显示和裸眼自由立体显示两大类。其中，偏振眼镜立体显示以其图像质量高、观看效果好、3D视角广的优势备受青睐，在高临场感影院、3D智慧教育、地理信息显示、3D医疗手术直播、VR/AR仿真等领域得到了较多的运用。
传统的偏振式LED立体显示屏制作的偏振膜，一般采用左右旋光不一致的偏光片通过拼接方式进行粘贴或者通过圆偏振光片跟相位补偿膜进行图案化组合来实现。采用左右旋光偏光片拼接的方式，拼缝误差明显，串扰区间大，表面平整度差，表面反光明显，3D显示效果差。而另一种方式是通过圆偏振光跟相位补偿膜进行图案化组合，参见图1所示，一般的工艺流程是：(1)将相位差补偿膜平贴在基材膜上；(2)对平贴在基材膜上的相位差补偿膜上进行图案化切割；(3)剥离无效区域；(4)对剥离无效区域后的相位差膜102所留下的凹陷区域进行UV涂层覆盖并进行填平，即填充层103；(5)填平后得到的相位差膜从基材膜剥离、转印至偏光片101上，相位差膜与偏光片101进行贴合、固化制作得到3D偏振膜。其中，对相位差补偿膜进行切割的过程：按照3D偏振膜点距的目标值在相位差补偿膜上进行划线制作图案，然后利用线激光按图案逐条辐照形成烧边，再根据烧边所画的有效/无效区域边界剥离无效区域。在这个过程中，需要根据3D偏振膜点距计算图案，而且线激光在辐照的过程中，需要多次重复辐照操作，直至图案中所有线的辐照完成，因此由定位精度和重复精度引起的误差比较大，而且耗时长，点距越小的3D偏振膜需烧边数量越大，耗时越长。
发明内容
本发明目的是为了解决现有3D偏振膜制备耗时长、误差大的问题，提供了一种快速调节点距的3D偏振膜制备方法。
本发明所述一种快速调节点距的3D偏振膜制备方法，3D偏振膜制备方法为将去除无效区域的1/2波长相位差补偿膜填平后转印至偏光片上；
去除无效区域的1/2波长相位差补偿膜的制备过程包括以下步骤：
步骤一、1/2波长相位差补偿膜贴合在低粘的拖底膜上，并置于波片操作台上；
步骤二、将遮光板设置在1/2波长相位差补偿膜正上方，激光光源固定于遮光板上方，移动遮光板使其与激光光源的距离H1为1～3mm范围内；
所述遮光板为透光条和遮光条相间分布图案；
步骤三、移动波片操作台，使1/2波长相位差补偿膜与激光光源的距离H为
Figure BDA0002466229660000021
式中P为3D偏振膜的点距，A为遮光板的透光条宽度，B为遮光板的遮光条宽度；
步骤四、激光光源穿过遮光板的透光条辐照1/2波长相位差补偿膜形成多条平行烧边，完成图案化切割；
步骤五、剥离图案中无效区域。
优选地，步骤三完成后加入如下验证步骤：
步骤A1、预先计算激光光源穿过遮光板的透光条辐照1/2波长相位差补偿膜形成烧边宽度C：
Figure BDA0002466229660000022
步骤A2、判断是否满足精度条件C≤0.2mm，
若满足精度条件，则执行步骤四；
若不满足精度条件，执行步骤A3；
步骤A3、向上移动遮光板，移动量为0.1mm，再执行步骤A4；
步骤A4、判断是否满足终止条件H1＜1mm，
若满足终止条件，结束调节过程更换遮光板，重新执行步骤二；若不满足终止条件，返回执行步骤A1。
优选地，遮光板采用石英基底，镀金属膜进行光阻隔。
优选地，激光光源采用面光源实现。
优选地，透光条宽度A取值范围为0.1～0.15mm。
本发明的优点：采用本发明方法无需事先图案化操作，且能快速按目标3D偏振膜的点距一次性完成烧边操作，误差小。本发明工艺方法简单；制备效率高；且兼容性强，可通过调节遮光板和/或波片操作台与激光光源之间的距离来满足在1/2波长相位差补偿膜上按目标点距辐照烧边，调节过程简单方便。
附图说明
图1是背景技术提及的3D偏振膜的结构示意图；
图2是本发明所述一种快速调节点距的3D偏振膜制备方法的原理图；
图3是1/2波长相位差补偿膜烧边后的俯视图。
1-激光光源、2-遮光板、3-1/2波长相位差补偿膜。
具体实施方式
具体实施方式一：下面结合图2和图3说明本实施方式，本实施方式所述一种快速调节点距的3D偏振膜制备方法为将去除无效区域的1/2波长相位差补偿膜填平后转印至偏光片上；本实施方式着重对去除无效区域的1/2波长相位差补偿膜的工艺进行改进。
去除无效区域的1/2波长相位差补偿膜的制备过程包括以下步骤：
步骤一、1/2波长相位差补偿膜贴合在低粘的拖底膜上，并置于波片操作台上；
波片操作台可移动，在波片操作台上下移动时，其上的1/2波长相位差补偿膜随着移动，进而改变1/2波长相位差补偿膜与激光光源之间的距离H。
步骤二、将遮光板设置在1/2波长相位差补偿膜正上方，激光光源固定于遮光板上方，移动遮光板使其与激光光源的距离H1为点距的7～20倍范围内；
所述遮光板为透光条和遮光条相间分布图案；透光条宽度A＝0.1～0.15mm，A的设计值决定烧边宽度C的大小，二者之间的关系式满足：
Figure BDA0002466229660000031
烧边宽度C不宜过大，因此限定A在0.1～0.15mm范围。
遮光板可上下移动，并移动至合理范围内，其与固定不动的激光光源的距离H1为点距的7～20倍，则遮光板与1/2波长相位差补偿膜的距离H2＝H-H1。
步骤三、移动波片操作台，使1/2波长相位差补偿膜与激光光源的距离H为
Figure BDA0002466229660000032
式中P为3D偏振膜的点距，A为遮光板的透光条宽度，B为遮光板的遮光条宽度；
步骤三完成后加入如下验证步骤：
步骤A1、预先计算激光光源穿过遮光板的透光条辐照1/2波长相位差补偿膜形成烧边宽度C：
Figure BDA0002466229660000033
步骤A2、判断是否满足精度条件C≤0.2mm，
若满足精度条件，则执行步骤四；
若不满足精度条件，执行步骤A3；
步骤A3、向上移动遮光板，移动量为0.1mm，再执行步骤A4；
步骤A4、判断是否满足终止条件H1＜1mm，
若满足终止条件，结束调节过程更换遮光板，重新执行步骤二；若不满足终止条件，返回执行步骤A1。
步骤A1～A4为验证步骤，是为了保证精度，令烧边宽度C在0.2mm以内。
步骤四、激光光源穿过遮光板的透光条辐照1/2波长相位差补偿膜形成多条平行烧边，完成图案化切割；
步骤五、剥离图案中无效区域。
点距P为目标值，通过调整H来实现，当波片操作台调至目标位置时，1/2波长相位差补偿膜上被辐照形成烧边，其点距即为P。点距P＝C+D，D为无效区域或有效区域宽度，参见图2，根据两个相似三角形关系可推导出如下关系式：
Figure BDA0002466229660000041
Figure BDA0002466229660000042
再结合
P＝C+D (3)
可得出
Figure BDA0002466229660000043
公式(4)中，H1为遮光板移至合理范围内后的某一值，只要在1～3mm范围内即可，移动至范围内停止后，H1为已知量。A、B为设计值，是遮光板的固有参数，也为已知量，此时想获得目标值P，代入公式(4)即可获得H的数值，按计算的结果移动波片操作台到目标位置，即可按图2所示的辐照方式获取点距为P的图案化，烧边之间的区域交错为有效区域和无效区域，剥离掉无效区域，再填平并转印至偏光片上即可完成3D偏振膜的制备。
遮光板采用石英基底，并镀金属膜进行光阻隔。面光源的激光穿过透光条形成激光束辐照在1/2波长相位差补偿膜上形成烧边。
实施例：点距P＝1.875mm，A＝0.1mm，B＝1.15mm，移动遮光板使H1＝1mm(此数值是保守数值，为H1合理范围的边界，这样设置烧边C宽度大概率能满足精度条件)，则
Figure BDA0002466229660000051
将波片操作台移动至距离激光光源1.5mm的位置即可在1/2波长相位差补偿膜上辐照出点距为1.875mm图案，此时烧边宽度C为
Figure BDA0002466229660000052
满足精度要求，不用对遮光板进行二次移动调整。

Claims (3)

1.一种快速调节点距的3D偏振膜制备方法，其特征在于，3D偏振膜制备方法为将去除无效区域的1/2波长相位差补偿膜填平后转印至偏光片上；
去除无效区域的1/2波长相位差补偿膜的制备是通过调节遮光板和/或波片操作台与激光光源之间的距离，并根据目标点距一次性完成辐照烧边，制备过程包括以下步骤：
步骤一、1/2波长相位差补偿膜贴合在低粘的拖底膜上，并置于波片操作台上；
步骤二、将遮光板设置在1/2波长相位差补偿膜正上方，激光光源固定于遮光板上方，移动遮光板使其与激光光源的距离H1为1～3mm范围内；所述激光光源采用面光源实现；
所述遮光板为透光条和遮光条相间分布图案；
步骤三、移动波片操作台，使1/2波长相位差补偿膜与激光光源的距离H为
Figure FDA0003361147670000011
式中P为3D偏振膜的点距，A为遮光板的透光条宽度，B为遮光板的遮光条宽度；
步骤四、面光源的激光光源穿过遮光板的透光条辐照1/2波长相位差补偿膜形成多条平行烧边，完成图案化切割，烧边宽度在0.2mm以内；
步骤五、烧边之间的区域交错为有效区域和无效区域，剥离图案中无效区域，完成去除无效区域的1/2波长相位差补偿膜的制备；
步骤三完成后加入如下验证步骤：
步骤A1、预先计算激光光源穿过遮光板的透光条辐照1/2波长相位差补偿膜形成烧边宽度C：
Figure FDA0003361147670000012
步骤A2、判断是否满足精度条件C≤0.2mm，
若满足精度条件，则执行步骤四；
若不满足精度条件，执行步骤A3；
步骤A3、向上移动遮光板，移动量为0.1mm，再执行步骤A4；
步骤A4、判断是否满足终止条件H1＜1mm，
若满足终止条件，结束调节过程更换遮光板，重新执行步骤二；若不满足终止条件，返回执行步骤A1。
2.根据权利要求1所述一种快速调节点距的3D偏振膜制备方法，其特征在于，遮光板采用石英基底，镀金属膜进行光阻隔。
3.根据权利要求1所述一种快速调节点距的3D偏振膜制备方法，其特征在于，透光条宽度A取值范围为0.1～0.15mm。
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