CN115826260A - 2d-3d可切换显示屏凹透材料涂布方法、结构以及转换方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了2D‑3D可切换显示屏凹透材料涂布方法，步骤S1，在第二ITO膜上涂布一层PET材料；步骤S2，确定凹槽的最低点到顶点的垂直距离h₁，完成涂布；步骤S3，当压印模组的最底端接触至PET材料的表面时，压印模组将PET材料压印成长方形模块，模块大小依据对应的TFT显示屏的可视区域而定；步骤S4，同时模块内设置有多个均匀排列的凸起弧形微结构，同时模块内的凸起弧形微结构呈一定角度倾斜，角度按照TFT显示屏像素点设计，一般在76‑78°之间；步骤5，通过压印后，在压印胶上形成设计好的凹槽微结构；2D‑3D可切换显示屏的结构，降低了厚度，提高了透光率以及清晰度，提高了使用寿命，同时一种2D‑3D可切换显示屏的转换方法，实现了2D和3D显示的实时切换。

Description

2D-3D可切换显示屏凹透材料涂布方法、结构以及转换方法

技术领域

本发明涉及显示屏技术领域，具体为2D-3D可切换显示屏凹透材料涂布方法及结构。

背景技术

常规的狭缝式光栅，是通过牺牲透光率及分辨率来实现3D效果。通过光栅Bar的遮挡分离，使得左眼的光路进左眼，右眼的光路进右眼，从而得到左右眼2副图案，图案叠加在人的大脑里形成立体效果，合成一幅有景深感觉的3D画面。正是这样的遮挡使得整体的画面亮度会下降的比较厉害(3D状态开启时)，亮度下降约56％左右，这个下降就是光栅Bar的开口率以及整体材料的透过率影响，这就导致正常2D状态下的模组表面亮度OK,开启3D模式后模组表面亮度偏低，为了匹配这一普通光栅的特性，需要将原模组的背光亮度提高，这样一来，常规通用的模组就不具有普遍的加装3D光栅通用性，同时亮度提高对成品机的电池工作时间及使用寿命影响很大，背光寿命也会相应的受影响。

可实现2D/3D显示转换且具有超高透光率的液晶光栅技术可以实现只改变原TFT显示模组的分辨率，而几乎不改变其亮度，得到3D模式。它通过光折射原理来使光线分别进入人的左右眼形成独立画面，进而形成立体画面。现有的加工工艺对透光率的变化很小，其通过贴膜的方式，一定程度上降低整体光栅材料的总厚度，但对于清晰度、透光率等方面依然不能有效解决，同时贴膜工艺对膜本身材质、加工精度、以及贴合程度都有着巨大的挑战，对于现代社会的进步需求不足以满足。

而随着液晶显示技术的发展，液晶显示器已广泛应用于生活中的各个方面，人们对裸眼3D的显示效果要求也在进步，如在户外大屏广告机，医疗显示、启蒙教育、航空模拟，家电显示等应用领域，完美的3D显示效果，可自由切换2D的应用，迫切需要研究改善。

发明内容

针对上述问题，本发明的目的在于提供2D-3D可切换显示屏凹透材料涂布方法及结构，以解决上述背景技术中提出的技术问题；为实现上述目的，本发明提供如下技术方案-2D-3D可切换显示屏凹透材料涂布方法，包括如下步骤，

步骤S1，在第二ITO膜上涂布一层PET材料；

步骤S2，确定凹槽的最低点到顶点的垂直距离h₁，完成涂布；

步骤S3，当压印模组的最底端接触至PET材料的表面时，压印模组将PET材料压印成长方形模块，模块大小依据对应的TFT显示屏的可视区域而定；

步骤S4，同时模块内设置有多个均匀排列的凸起弧形微结构，同时模块内的凸起弧形微结构呈一定角度倾斜，角度按照TFT显示屏像素点设计，一般在76-78°之间；

步骤5，通过压印后，在压印胶上形成设计好的凹槽微结构。

优选的，所述垂直距离h₁的计算方式为：

确定光到凹槽表面的入射角为β、出射角为α，n1、n2分别为PET材料和液晶的折射率，计算

根据观察距离H和双眼距离D，计算

通过单个凹槽横向距离W，得出凹槽的半径R：

最终计算得出凹槽的最低点到顶点的垂直距离h₁：

优选的，在不通电时，液晶的折射率n2与PET材料的折射率n1相近，光线通过时不产生折射分光，光线通过时不产生折射分光，形成2D效果；通电时，液晶的折射率n2大于PET材料的折射率n1，实现左右分光，达成3D效果。

优选的，所述凹槽的倾斜角度呈77.17°时，显示清晰度最佳。

一种2D-3D可切换显示屏凹透材料涂布方法的结构，包括TFT和液晶盒，所述TFT是由多排RGB像素排列而成，所述TFT设置在液晶盒的下方，所述液晶盒内部结构包括:玻璃内表面设置的第一ITO膜和第二ITO膜，所述第一ITO膜和第二ITO膜之间两端处通过边框胶来封边，所述第一ITO膜下表面设置第一PI膜，所述第二ITO膜与第二PI膜之间涂布有凹透区，所述第一PI膜和第二PI膜之间设置多个液晶，同时在第一PI膜和第二PI膜表面设置支撑柱来控制间距。

优选的，所述第一PI膜和第二PI膜之间的距离h₂不超过20μm，所述垂直距离h₁不超过20μm。

优选的，所述支撑柱设置凹槽的最低处，用于组装显示屏时保证内部结构稳定。

优选的，所述PET材料的折射率为1.5，显示画面的清晰度最高。

优选的，单个所述凹槽的宽度等于两个RGB像素并列的宽度，同时凹槽与两个RGB像素一一对应，使两个RGB像素发送的光线均能通过单个凹槽，从而进行完整的光线传输以及显示效果。

一种2D-3D可切换显示屏的转换方法，包括如下步骤：

步骤1，启动TFT，观测者双眼移动到指定位置，保持双眼距离液晶盒Hcm；

步骤2，若关闭ITO电源，液晶盒内的液晶处于水平状态，此时观测者观看为2D效果；

步骤3，若启动ITO电源，液晶盒内的液晶处于垂直状态，此时观测者观看为3D效果；

步骤4，重复步骤2或步骤3，以此实现2D和3D切换的显示效果。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、本发明因减少贴膜方式引起的工艺偏差，采用涂布的工艺既能减少工艺难度同时，直接将附着玻璃的ITO膜当做基材，能有效降低厚度，对3D显示的重影有极大的改善；减轻因常规贴膜方式的镜膜需要有基材承载，导致其厚度大，从而影响3D显示效果(如重影)的问题。

2、本专利的涂布方式，将凹透区的凹槽进行76-78°的倾斜调整，保证了光线进入的高度稳定、透光以及折射性，此外将两个像素合成在一个凹槽内，对于像素发出光线能极大完整的透过凹槽，既能保证高亮度同时显示的清晰度也将大幅度提高，避免重影、发散的情况。

3、本发明在一定程度上减少了制作液晶盒的流程，因减少因贴膜和基材承载等方面的流程造成的工艺时间过长的问题，能极高的提升生产质量以及效率。

附图说明

图1为本发明2D-3D可切换显示屏的2D显示结构图。

图2为本发明2D-3D可切换显示屏与TFT组合的3D显示结构图。

图3为本发明2D-3D可切换显示屏的凹槽横向结构图。

图中：1、玻璃；2、第一ITO膜；3、第一PI膜；4、液晶；5、支撑柱；6、边框胶；7、第二PI膜；8、凹透区；9、第二ITO膜；10、凹槽。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通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，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“设置”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。下面根据本发明的整体结构，对其实施例进行说明。

本发明提供一种技术方案，参阅图1和图3：2D-3D可切换显示屏凹透材料涂布方法，包括如下步骤，

步骤S1，在第二ITO膜上涂布一层PET材料；

步骤S2，确定凹槽的最低点到顶点的垂直距离h₁，完成涂布；

步骤S3，当压印模组的最底端接触至PET材料的表面时，压印模组将PET材料压印成长方形模块，模块大小依据对应的TFT显示屏的可视区域而定；

步骤S4，同时模块内设置有多个均匀排列的凸起弧形微结构，同时模块内的凸起弧形微结构呈一定角度倾斜，角度按照TFT显示屏像素点设计，一般在76-78°之间；

步骤5，通过压印后，在压印胶上形成设计好的凹槽微结构。

如图2所示，垂直距离h₁的计算方式为：

确定光到凹槽表面的入射角为β、出射角为α，n1、n2分别为PET材料和液晶的折射率，计算

根据观察距离H和双眼距离D，计算

通过单个凹槽横向距离W，得出凹槽的半径R：

最终计算得出凹槽的最低点到顶点的垂直距离h₁：

通过大量的数据结合常规观察距离H和双眼距离D表明，垂直距离h₁不超过20μm，距离h₂不超过20μm，PET材料的折射率为1.5，同时凹槽的倾斜角度呈77.17°排列时，显示清晰度最佳。各种参数因人而异，可对人当前处于不同的观察距离H和双眼距离D，调整凹槽的半径R，进而调整垂直距离h₁，同时也可根据不同的TFT像素点排列的不同，同步调整凹槽的倾斜角度。

如图1所示，一种2D-3D可切换显示屏的结构，包括TFT和液晶盒，TFT是由多排RGB像素排列而成，TFT设置在液晶盒的下方，液晶盒内部结构包括:玻璃1内表面设置的第一ITO膜2和第二ITO膜9，第一ITO膜2和第二ITO膜9之间两端处通过边框胶6来封边，第一ITO膜2下表面设置第一PI膜3，第二ITO膜9与第二PI膜7之间涂布有凹透区8，第一PI膜3和第二PI膜7之间的距离h₂不超过4μm，第一PI膜3和第二PI膜7之间设置多个液晶4，同时在第一PI膜3和第二PI膜7表面设置支撑柱5来控制间距，支撑柱5设置凹槽10的最低处，用于组装显示屏时保证内部结构稳定；单个凹槽10的宽度等于两个RGB像素并列的宽度，同时凹槽10与两个RGB像素一一对应，使两个RGB像素发送的光线均能通过单个凹槽10，从而进行完整的光线传输以及显示效果。支撑柱5用以在加工过程使用，后续在整个结构稳定后，将其移出，其主要的作用是防止组装的结构发生偏移，稳定内部液晶4等组成部分的位置。本发明的可换显示屏的结构，整体的结构组成使其在不通电时，液晶折射率n2与PET材料折射率n1相近，光线通过时不产生折射分光，光线通过时不产生折射分光，形成2D效果；通电时，液晶折射率n2大于PET材料折射率n1，实现左右分光，达成3D效果。该结构减少了液晶盒的厚度，直接将附着玻璃的ITO膜当做基材，能有效降低厚度，同时提高了透光性，对3D显示的重影有极大的改善。

两种显示状态见图1和图2所示，一种2D-3D可切换显示屏的转换方法，包括如下步骤：

步骤1，启动TFT，观测者双眼移动到指定位置，保持双眼距离液晶盒Hcm；

步骤2，若关闭ITO电源，液晶盒内的液晶处于水平状态，此时观测者观看为2D效果；

步骤3，若启动ITO电源，液晶盒内的液晶处于垂直状态，此时观测者观看为3D效果；

步骤4，重复步骤2或步骤3，以此实现2D和3D切换的显示效果。

本发明能完美实现3D和2D的自由切换，仅需改变液晶的水平和数值状态，可将TFT的像素与凹槽的一一对应，根据使用者的习惯，定制化改变各部分的参数值，结合本发明新型的涂布工艺、凹槽排列、深度半径等定义，既能保证自由切换显示状态，也保证了清晰度以及显示亮度的高水平值，解决了现有技术模组大、清晰度低，复杂的工艺以及无法随意切换显示效果等方面的技术问题。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明，因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内，不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

Claims (10)

1.2D-3D可切换显示屏凹透材料涂布方法，其特征在于，包括如下步骤，

步骤S1，在第二ITO膜上涂布一层PET材料；

步骤S2，确定凹槽的最低点到顶点的垂直距离h₁，完成涂布；

步骤S3，当压印模组的最底端接触至PET材料的表面时，压印模组将PET材料压印成长方形模块，模块大小依据对应的TFT显示屏的可视区域而定；

步骤S4，同时模块内设置有多个均匀排列的凸起弧形微结构，同时模块内的凸起弧形微结构呈一定角度倾斜，角度按照TFT显示屏像素点设计，一般在76-78°之间；

步骤5，通过压印后，在压印胶上形成设计好的凹槽微结构。

2.根据权利要求1所述的2D-3D可切换显示屏凹透材料涂布方法，其特征在于，所述垂直距离h₁的计算方式为：

确定光到凹槽表面的入射角为β、出射角为α，n1、n2分别为PET材料和液晶的折射率，计算

根据观察距离H和双眼距离D，计算

通过单个凹槽横向距离W，得出凹槽的半径R：

最终计算得出凹槽的最低点到顶点的垂直距离h₁：

3.根据权利要求2所述的2D-3D可切换显示屏凹透材料涂布方法，其特征在于，在不通电时，液晶的折射率n2与PET材料的折射率n1相近，光线通过时不产生折射分光，光线通过时不产生折射分光，形成2D效果；通电时，液晶的折射率n2大于PET材料的折射率n1，实现左右分光，达成3D效果。

4.根据权利要求1所述的2D-3D可切换显示屏凹透材料涂布方法，其特征在于，所述凹槽的倾斜角度呈77.17°排列时，显示清晰度最佳。

5.一种使用权利要求1-4任一项所述的2D-3D可切换显示屏凹透材料涂布方法的结构，其特征在于，包括TFT和液晶盒，所述TFT是由多排RGB像素排列而成，所述TFT设置在液晶盒的下方，所述液晶盒内部结构包括:玻璃内表面设置的第一ITO膜和第二ITO膜，所述第一ITO膜和第二ITO膜之间两端处通过边框胶来封边，所述第一ITO膜下表面设置第一PI膜，所述第二ITO膜与第二PI膜之间涂布有凹透区，所述第一PI膜和第二PI膜之间设置多个液晶，同时在第一PI膜和第二PI膜表面设置支撑柱来控制间距。

6.根据权利要求5所述的结构，其特征在于，所述第一PI膜和第二PI膜之间的距离h₂不超过20μm，所述垂直距离h₁不超过20μm。

7.根据权利要求5所述的结构，其特征在于，所述支撑柱设置凹槽的最低处，用于组装显示屏时保证内部结构稳定。

8.根据权利要求5所述的结构，其特征在于，所述PET材料的折射率为1.5，显示画面的清晰度最高。

9.根据权利要求5所述的结构，其特征在于，单个所述凹槽的宽度等于两个RGB像素并列的宽度，同时凹槽与两个RGB像素一一对应，使两个RGB像素发送的光线均能通过单个凹槽，从而进行完整的光线传输以及显示效果。

10.一种2D-3D可切换显示屏的转换方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤1，启动TFT，观测者双眼移动到指定位置，保持双眼距离液晶盒Hcm；

步骤2，若关闭ITO电源，液晶盒内的液晶处于水平状态，此时观测者观看为2D效果；

步骤3，若启动ITO电源，液晶盒内的液晶处于垂直状态，此时观测者观看为3D效果；

步骤4，重复步骤2或步骤3，以此实现2D和3D切换的显示效果。

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