CN115047644A - 裸眼3d显示屏及其制作方法、电子设备 - Google Patents

裸眼3d显示屏及其制作方法、电子设备 Download PDF

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CN115047644A CN202210814951.7A CN202210814951A CN115047644A CN 115047644 A CN115047644 A CN 115047644A CN 202210814951 A CN202210814951 A CN 202210814951A CN 115047644 A CN115047644 A CN 115047644A
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Abstract

本申请实施例提供一种裸眼3D显示屏及其制作方法、电子设备。裸眼3D显示屏的制作方法包括：提供透光基材和模具，将透光基材放置于模具中，对透光基材进行软化处理后，使透光基材在模具内成型，得到微透镜阵列膜片，微透镜阵列膜片包括主体层和设置在主体层上的微透镜阵列层；提供显示面板，将显示面板和微透镜阵列膜片层叠设置，并且使显示面板的显示面朝向主体层上远离微透镜阵列层的一侧设置，得到裸眼3D显示屏。该制作方法可以降低微透镜阵列膜片的厚度，进而降低裸眼3D显示屏的厚度，有利于实现电子设备的轻薄化设计。

Description

裸眼3D显示屏及其制作方法、电子设备
技术领域
本申请涉及显示领域，特别涉及一种裸眼3D显示屏及其制作方法、电子设备。
背景技术
裸眼3D立体显示技术是影像行业的前沿技术，它的出现和发展改变了传统平面图像给人们的视觉疲惫，也是图像制作领域的一场技术革命，在未来有着广阔的前景。
裸眼3D显示屏可以通过使用微透镜阵列膜片搭配显示面板实现裸眼3D立体显示效果，现有的微透镜阵列膜片通常是采用UV压印的方式制备，即在一块塑料板体上涂布UV胶，通过模具压印的方式在UV胶上形成微透镜图案，之后对UV胶进行固化，以得到微透镜阵列膜片；然而，这种方式制备得到的微透镜阵列膜片的厚度较大，从而导致裸眼3D显示屏的厚度较大，不利于实现电子设备的轻薄化设计。
发明内容
本申请实施例提供一种裸眼3D显示屏及其制作方法、电子设备，可以降低微透镜阵列膜片的厚度，进而降低裸眼3D显示屏的厚度，有利于实现电子设备的轻薄化设计。
第一方面，本申请实施例提供一种裸眼3D显示屏的制作方法，包括：
提供透光基材和模具，将所述透光基材放置于所述模具中，对所述透光基材进行软化处理后，使所述透光基材在所述模具内成型，得到微透镜阵列膜片，所述微透镜阵列膜片包括主体层和设置在所述主体层上的微透镜阵列层；
提供显示面板，将所述显示面板和所述微透镜阵列膜片层叠设置，并且使所述显示面板的显示面朝向所述主体层上远离所述微透镜阵列层的一侧设置，得到裸眼3D显示屏。
第二方面，本申请实施例提供一种裸眼3D显示屏，包括：
微透镜阵列膜片，所述微透镜阵列膜片包括主体层和设置在所述主体层上的微透镜阵列层，所述主体层和所述微透镜阵列层为一体结构；
显示面板，所述显示面板与所述微透镜阵列膜片层叠设置，并且，所述显示面板的显示面朝向所述主体层上远离所述微透镜阵列层的一侧设置。
第三方面，本申请实施例提供一种电子设备，包括如上所述的裸眼3D显示屏。
本申请实施例提供的裸眼3D显示屏的制作方法，通过采用模具加工成型的方式制备微透镜阵列膜片，该成型工艺制得的微透镜阵列膜片与相关技术中采用UV压印方式制备的微透镜阵列膜片相比，可以在实现相同机械强度的情况下降低微透镜阵列膜片的厚度，进而可以降低裸眼3D显示屏的厚度，有利于实现包含该裸眼3D显示屏的电子设备的轻薄化设计；并且，由于本申请实施例制备的微透镜阵列膜片中，主体层与微透镜阵列层为一体结构，因此微透镜阵列膜片的结构稳定性较好，从而能够提升裸眼3D显示屏以及包含该裸眼3D显示屏的电子设备的使用寿命。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单的介绍。
图1为本申请实施例提供的裸眼3D显示屏的制作方法的流程图。
图2为本申请实施例提供的将透光基材设置在第一模具单元和第二模具单元之间的示意图。
图3为本申请实施例提供的第一模具单元内表面的微透镜图案转移至透光基材上的示意图。
图4为本申请实施例提供的第一模具单元和第二模具单元分开后的示意图。
图5为本申请实施例提供的微透镜阵列膜片的结构示意图。
图6为本申请实施例提供的裸眼3D显示屏的结构示意图。
图7为本申请实施例提供的显示面板的像素排布示意图。
图8为本申请实施例提供的微透镜阵列膜片的部分结构示意图。
图9为本申请实施例提供的裸眼3D显示屏的成像原理示意图。
图10为本申请实施例提供的裸眼3D显示屏中装饰膜和显示面板的位置关系示意图。
图11为本申请实施例提供的电子设备的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述。显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
请参阅图1，本申请实施例提供一种裸眼3D显示屏的制作方法，包括：
S100，提供透光基材和模具，将透光基材放置于模具中，对透光基材进行软化处理后，使透光基材在模具内成型，得到微透镜阵列膜片，微透镜阵列膜片包括主体层和设置在主体层上的微透镜阵列层。
请参阅图2，模具可以包括第一模具单元21和第二模具单元22，“将透光基材放置于模具中，对透光基材进行软化处理后，使透光基材在模具内成型，得到微透镜阵列膜片”具体可以包括：
请结合图2，提供第一模具单元21和第二模具单元22，第一模具单元21的内表面具有微透镜图案215；
请结合图2，将透光基材10设置在第一模具单元21和第二模具单元22之间，对透光基材10进行加热，使透光基材10软化；
请参阅图3，对第一模具单元21和/或第二模具单元22施加压力，使透光基材10受到挤压，第一模具单元21内表面的微透镜图案215转移至透光基材10上，得到微透镜阵列膜片30；
请参阅图4，使第一模具单元21和第二模具单元22分开，取出微透镜阵列膜片30。
可以理解的是，当微透镜阵列膜片30上的微透镜325为凸起结构时，第一模具单元21内表面的微透镜图案215为凹陷结构，微透镜图案215与微透镜325的形状互补。
示例性地，可以在第一模具单元21和/或第二模具单元22内设置加热装置，以对透光基材10进行加热，或者，采用加热装置对第一模具单元21和/或第二模具单元22进行加热，第一模具单元21和/或第二模具单元22将热量传导至透光基材10，以使透光基材10软化。
示例性地，第一模具单元21和第二模具单元22的材料可以为石墨、不锈钢或乌钢等，可以理解的是，由于石墨、不锈钢、乌钢均具有较好的耐高温性能，因此能够承受使透光基材10软化的温度。
请参阅图5，图5为本申请实施例提供的微透镜阵列膜片的结构示意图。微透镜阵列膜片30可以包括主体层31和设置在主体层31上的微透镜阵列层32，主体层31和微透镜阵列层32为一体结构。
示例性地，透光基材10的材料为玻璃，例如康宁GG6玻璃。可以理解的是，由于玻璃的硬度较高，因此制得的微透镜阵列膜片30具有较好的耐磨性能，微透镜阵列膜片30中的微透镜325不容易被磨损，需要说明的是，本申请实施例提供的微透镜阵列膜片30可以通过钢丝绒测试(使用#0000钢丝绒以1kg的力在微透镜阵列膜片30上面积2cm×2cm的范围内行程60mm往复2500次无刮伤或结构损伤)。
在另外一些实施例中，透光基材10的材料也可以为塑料等有机材质。
示例性地，透光基材10可以呈板状或片状。
示例性地，透光基材10的厚度为0.4mm～1mm，例如0.4mm、0.5mm、0.6mm、0.7mm、0.8mm、0.9mm、1mm等。可以理解的是，当透光基材10的厚度为0.4mm～1mm时，制得的微透镜阵列膜片30的厚度也是0.4mm～1mm，现有的塑胶材质的微透镜阵列膜片30的厚度通常在2mm以上，也即是说，本申请实施例可以大大降低微透镜阵列膜片30的厚度，进而可以降低裸眼3D显示屏110的厚度，有利于实现包含该裸眼3D显示屏110的电子设备的轻薄化设计。
示例性地，当透光基材10的材料为玻璃时，对透光基材10进行软化处理包括：将透光基材10加热至800℃～1000℃，例如800℃、830℃、850℃、870℃、900℃、920℃、950℃、980℃、1000℃等。
在一些实施例中，S100可以为：将0.7mm康宁GG6玻璃板材放入模具中加热至900℃，使其处于半熔融状态后在模具内成型，通过60分钟缓慢降温至50℃左右，取出制得的微透镜阵列膜片30。
在S100之后，本申请实施例的裸眼3D显示屏的制作方法还包括：
S200，提供显示面板，将显示面板和微透镜阵列膜片层叠设置，并且使显示面板的显示面朝向主体层上远离微透镜阵列层的一侧设置，得到裸眼3D显示屏。
请参阅图6，图6为本申请实施例提供的裸眼3D显示屏的结构示意图。将显示面板60和微透镜阵列膜片30层叠设置之前，裸眼3D显示屏的制作方法还可以包括：
提供装饰膜40，装饰膜40上设有镂空部41，将装饰膜40贴合于微透镜阵列膜片30上，并且装饰膜40位于主体层31远离微透镜阵列层32的一侧；
“将显示面板60和微透镜阵列膜片30层叠设置”具体可以包括：将显示面板60贴合于装饰膜40上远离微透镜阵列膜片30的一侧；
将显示面板60和微透镜阵列膜片30层叠设置之后，镂空部41对应显示面板60设置。
示例性地，“将装饰膜40贴合于微透镜阵列膜片30上”具体可以包括：采用粘合胶将装饰膜40粘接于微透镜阵列膜片30上；“将显示面板60贴合于装饰膜40上远离微透镜阵列膜片30的一侧”具体可以包括：采用粘合胶将显示面板60粘接于装饰膜40上远离微透镜阵列膜片30的一侧。
需要说明的是，显示面板60的面积通常小于微透镜阵列膜片30的面积，当本申请实施例提供的裸眼3D显示屏110用作电子设备(例如手机)的后盖时，微透镜阵列膜片30上对应于显示面板60的区域以外的边缘区域需要设置天线等组件，因此本申请实施例设置装饰膜40的作用即在于遮挡微透镜阵列膜片30上对应于显示面板60的区域以外的边缘区域(即手机后盖上设置天线的边缘区域)，以起到装饰作用，从而美化电子设备的外观。
本申请实施例提供的裸眼3D显示屏的制作方法，通过采用模具加工成型的方式制备微透镜阵列膜片30，该成型工艺制得的微透镜阵列膜片30与相关技术中采用UV压印方式制备的微透镜阵列膜片30相比，可以在实现相同机械强度的情况下降低微透镜阵列膜片30的厚度，进而可以降低裸眼3D显示屏110的厚度，有利于实现包含该裸眼3D显示屏110的电子设备的轻薄化设计；并且，由于本申请实施例制备的微透镜阵列膜片30中，主体层31与微透镜阵列层32为一体结构，因此微透镜阵列膜片30的结构稳定性较好，从而能够提升裸眼3D显示屏110以及包含该裸眼3D显示屏110的电子设备的使用寿命。
请结合图6，同时结合图5，本申请实施例提供一种裸眼3D显示屏110，包括微透镜阵列膜片30和显示面板60，微透镜阵列膜片30包括主体层31和设置在主体层31上的微透镜阵列层32，主体层31和微透镜阵列层32为一体结构；显示面板60与微透镜阵列膜片30层叠设置，并且，显示面板60的显示面朝向主体层31上远离微透镜阵列层32的一侧设置。
示例性地，显示面板60可以为液晶显示面板或OLED(Organic Light-EmittingDiode，有机电激光显示)显示面板。
示例性地，微透镜阵列层32可以包括呈阵列排布的多个微透镜325。
示例性地，微透镜325上远离主体层31的一侧为弧形表面，该弧形表面朝向远离主体层31的一侧凸出。
示例性地，微透镜325也可以为柱体，且柱体上远离主体层31的一侧为弧形表面，示例性地，柱体可以为圆柱或棱柱，棱柱的截面可以为三角形、四边形、五边形、六边形等。在另外一些实施例中，微透镜325也可以呈半球形。
示例性地，微透镜阵列膜片30的材料为玻璃，即主体层31和微透镜阵列层32的材料均为玻璃。
示例性地，微透镜阵列膜片30的厚度(平均厚度)为0.4mm～1mm，例如0.4mm、0.5mm、0.6mm、0.7mm、0.8mm、0.9mm、1mm等。
请参阅图7与图8，图7为本申请实施例提供的显示面板的像素排布示意图，图8为本申请实施例提供的微透镜阵列膜片的部分结构示意图。显示面板60包括呈阵列排布的多个像素70；微透镜阵列层32包括呈阵列排布的多个微透镜325；其中，每个微透镜325对应n个像素70设置，n为2～8。示例性地，n为2、3、4、5、6、7或8。
请结合图7与图8，示例性地，微透镜325可以为长方体，且长方体上远离主体层31的一侧为弧形表面；每个微透镜325对应4个像素70设置，每个像素70包括三个子像素71(分别为红色子像素71、绿色子像素71和蓝色子像素71)，每个子像素71的短边的长度a为29.97μm，每个子像素71的长边的长度b为89.9μm，因此，4个像素70(12个子像素71)在子像素71短边方向上的长度的总和S约为29.97μm×4＝359.6μm，由于微透镜325的表面为弧形表面，经过多次测试后为了实现最佳的3D显示效果，将微透镜325在子像素71短边方向上的长度A设定为325μm，将微透镜325在子像素71长边方向上的长度设定为89.9μm。
请结合图8，微透镜阵列膜片30的厚度C可以为700μm，主体层31的厚度D为600μm，此时，微透镜阵列层32的厚度为100μm。需要说明的是，微透镜阵列膜片30的厚度指的是微透镜阵列膜片30上各区域的厚度的平均值，微透镜阵列层32的厚度指的是微透镜阵列层32上各区域的厚度的平均值。
请结合图8，微透镜325的弧形表面的曲率半径B为380μm，微透镜325的弧形表面的圆心角α为23°～28°(例如23°、24°、25°、26°、27°、28°等)。
请参阅图9，图9为本申请实施例提供的裸眼3D显示屏的成像原理示意图。显示面板60的多个像素70中，一部分像素70发出的光线经过微透镜阵列膜片30聚焦后在显示面板60远离微透镜阵列膜片30的一侧形成第一成像点81，一部分像素70发出的光线经过微透镜阵列膜片30聚焦后在显示面板60远离微透镜阵列膜片30的一侧形成第二成像点82，第一成像点81与微透镜阵列膜片30之间的距离与第二成像点82与微透镜阵列膜片30之间的距离不同。示例性地，第一成像点81与微透镜阵列膜片30之间的距离小于第二成像点82与微透镜阵列膜片30之间的距离，或者，第一成像点81与微透镜阵列膜片30之间的距离大于第二成像点82与微透镜阵列膜片30之间的距离。
可以理解的是，通过使第一成像点81与第二成像点82成像在不同的位置，也即是说，当用户观看裸眼3D显示屏110时，第一成像点81和第二成像点82分别与人眼之间的距离也不同，从而可以呈现立体图像，实现裸眼3D显示效果。
请结合图9，需要说明的是，为了实现空中3D成像效果，本申请实施例提供的裸眼3D显示屏110中，显示面板60的多个像素70不能全部点亮，通常是1/4或1/5的像素70点亮，当然在一些实施例中，也可以是1/2、1/3、1/6的像素70点亮，可以理解的是，显示面板60上点亮的像素70的比例越小，裸眼3D显示屏110的分辨率越低。
请参阅图10，图10为本申请实施例提供的裸眼3D显示屏中装饰膜和显示面板的位置关系示意图。同时结合图6，裸眼3D显示屏110还可以包括装饰膜40，装饰膜40设于微透镜阵列膜片30与显示面板60之间；装饰膜40上设有镂空部41，镂空部41对应显示面板60设置。
示例性地，装饰膜40的材料可以为有机聚合物，例如PET(聚对苯二甲酸乙二醇酯)。示例性地，装饰膜40可以具有纹理、色彩和/或图案，以增强裸眼3D显示屏110的外观美观性。
示例性地，装饰膜40与微透镜阵列膜片30之间可以设有第一粘合胶层51，以增强装饰膜40与微透镜阵列膜片30之间的连接稳定性；装饰膜40与显示面板60之间可以设有第二粘合胶层52，以增强装饰膜40与显示面板60之间的连接稳定性。示例性地，第一粘合胶层51的材料和第二粘合胶层52的材料可以均为OCA(Optically Clear Adhesive)光学胶。
值得一提的是，相关技术中，裸眼3D显示屏通常需要采用至少两个微透镜层来实现裸眼3D显示效果，而本申请实施例提供的裸眼3D显示屏110，仅采用一个微透镜阵列膜片30，微透镜阵列膜片30中仅设有单层微透镜阵列层32，即可实现裸眼3D显示效果，而且还可以实现距离大于20mm以上的成像，即成像点与微透镜阵列膜片30之间的距离可以达到20mm以上，从而可以实现较佳的3D成像效果。
请参阅图11，图11为本申请实施例提供的电子设备的结构示意图。本申请实施例还提供一种电子设备100，包括上述任一实施例中的裸眼3D显示屏110。
示例性地，电子设备100可以包括至少两个摄像头，至少两个摄像头在拍摄图像时的对焦距离各不相同。需要说明的是，至少两个可以指两个或两个以上，例如三个、四个、五个、六个等。在一些实施例中，电子设备100包括两个摄像头，可以理解的是，当两个摄像头在拍摄图像时的对焦距离不同时，两个摄像头所拍摄的图像的景深距离不同，电子设备100可以根据算法将两个摄像头所拍摄的图像投射至距离微透镜阵列膜片30远近不同的位置，从而形成3D显示效果。
示例性地，电子设备100还可以包括2D显示屏120，2D显示屏120的显示面和裸眼3D显示屏110的显示面相背设置。示例性地，2D显示屏120的显示面可以作为电子设备100(例如手机)的正面，裸眼3D显示屏110的显示面可以作为电子设备100(例如手机)的背面，也即是说，本申请实施例的电子设备100，其正面和常规的电子设备100相同，均呈现2D显示效果，但是后盖不同，常规的电子设备100的后盖不具有显示功能的壳体，而本申请实施例的电子设备100的背面可以进行3D显示，实现立体成像，从而使电子设备100具有多种显示效果。
示例性地，电子设备100也可以为折叠屏显示设备或滑卷屏设备。在一些实施例中，电子设备100为包括两个显示屏的折叠屏显示设备，此时，可以将其中一个显示屏设置为裸眼3D显示屏110，另一个显示屏设置为常规的2D显示屏。
以上对本申请实施例提供的裸眼3D显示屏及其制作方法、电子设备进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本申请的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请。同时，对于本领域的技术人员，依据本申请的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本申请的限制。

Claims (12)

1.一种裸眼3D显示屏的制作方法，其特征在于，包括：
提供透光基材和模具，将所述透光基材放置于所述模具中，对所述透光基材进行软化处理后，使所述透光基材在所述模具内成型，得到微透镜阵列膜片，所述微透镜阵列膜片包括主体层和设置在所述主体层上的微透镜阵列层；
提供显示面板，将所述显示面板和所述微透镜阵列膜片层叠设置，并且使所述显示面板的显示面朝向所述主体层上远离所述微透镜阵列层的一侧设置，得到裸眼3D显示屏。
2.根据权利要求1所述的裸眼3D显示屏的制作方法，其特征在于，所述模具包括第一模具单元和第二模具单元，所述将所述透光基材放置于所述模具中，对所述透光基材进行软化处理后，使所述透光基材在所述模具内成型，得到微透镜阵列膜片包括：
提供第一模具单元和第二模具单元，所述第一模具单元的内表面具有微透镜图案；
将所述透光基材设置在所述第一模具单元和所述第二模具单元之间，对所述透光基材进行加热，使所述透光基材软化；
对所述第一模具单元和/或所述第二模具单元施加压力，使所述透光基材受到挤压，所述第一模具单元内表面的微透镜图案转移至所述透光基材上，得到所述微透镜阵列膜片；
使所述第一模具单元和所述第二模具单元分开，取出所述微透镜阵列膜片。
3.根据权利要求1所述的裸眼3D显示屏的制作方法，其特征在于，所述透光基材的材料为玻璃，所述透光基材的厚度为0.4mm～1mm；
所述对所述透光基材进行软化处理包括：将所述透光基材加热至800℃～1000℃。
4.根据权利要求1所述的裸眼3D显示屏的制作方法，其特征在于，将所述显示面板和所述微透镜阵列膜片层叠设置之前，所述裸眼3D显示屏的制作方法还包括：提供装饰膜，所述装饰膜上设有镂空部，将所述装饰膜贴合于所述微透镜阵列膜片上，并且所述装饰膜位于所述主体层远离所述微透镜阵列层的一侧；
所述将所述显示面板和所述微透镜阵列膜片层叠设置包括：将所述显示面板贴合于所述装饰膜上远离所述微透镜阵列膜片的一侧；
将所述显示面板和所述微透镜阵列膜片层叠设置之后，所述镂空部对应所述显示面板设置。
5.一种裸眼3D显示屏，其特征在于，包括：
微透镜阵列膜片，所述微透镜阵列膜片包括主体层和设置在所述主体层上的微透镜阵列层，所述主体层和所述微透镜阵列层为一体结构；
显示面板，所述显示面板与所述微透镜阵列膜片层叠设置，并且，所述显示面板的显示面朝向所述主体层上远离所述微透镜阵列层的一侧设置。
6.根据权利要求5所述的裸眼3D显示屏，其特征在于，所述微透镜阵列膜片的材料为玻璃；所述微透镜阵列膜片的厚度为0.4mm～1mm。
7.根据权利要求5所述的裸眼3D显示屏，其特征在于，所述裸眼3D显示屏还包括装饰膜，所述装饰膜设于所述微透镜阵列膜片与所述显示面板之间；
所述装饰膜上设有镂空部，所述镂空部对应所述显示面板设置。
8.根据权利要求5所述的裸眼3D显示屏，其特征在于，所述显示面板包括呈阵列排布的多个像素；所述微透镜阵列层包括呈阵列排布的多个微透镜；其中，每个所述微透镜对应n个所述像素设置，n为2～6。
9.根据权利要求8所述的裸眼3D显示屏，其特征在于，所述显示面板的多个像素中，一部分像素发出的光线经过所述微透镜阵列膜片聚焦后在所述显示面板远离所述微透镜阵列膜片的一侧形成第一成像点，一部分像素发出的光线经过所述微透镜阵列膜片聚焦后在所述显示面板远离所述微透镜阵列膜片的一侧形成第二成像点，所述第一成像点与所述微透镜阵列膜片之间的距离与所述第二成像点与所述微透镜阵列膜片之间的距离不同。
10.一种电子设备，其特征在于，包括如权利要求5-9任一项所述的裸眼3D显示屏。
11.根据权利要求10所述的电子设备，其特征在于，所述电子设备还包括至少两个摄像头，至少两个所述摄像头在拍摄图像时的对焦距离各不相同。
12.根据权利要求10所述的电子设备，其特征在于，所述电子设备还包括2D显示屏，所述2D显示屏的显示面和所述裸眼3D显示屏的显示面相背设置。
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