[發明專利]一種雙面對準成形裸眼三維顯示薄膜器件的方法

在審

• 申請號: 201710219880.5
• 申請日: 2017-04-06
• 公開（公告）號: CN106842815A
• 公開（公告）日: 2017-06-13
• 發明（設計）人: 曹阿秀;史立芳;鄧啟凌;張滿;龐輝
• 申請（專利權）人: 中國科學院光電技術研究所
• 主分類號: G03F7/00
• 分類號: G03F7/00;G03F7/20;G02B27/22
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及圖像顯示領域，具體涉及一種雙面對準成形裸眼三維顯示薄膜器件的方法。

背景技術

現實世界是一個三維立體世界，隨著社會的發展，目前通常的二維平面顯示在某些方面已不能滿足人類的需求，人們希望能真實地還原顯示出空間的三維信息。因此，三維立體顯示技術應運而生，并隨著計算機技術和網絡技術的飛速發展，三維顯示的應用研究也越來越受到廣泛關注。它已然不止在高科技的商業上層出現，2008年北奧會開幕式的立體卷軸的設計，2010年歐洲出現了第一張3D報紙，同年在國際消費電子展上出現了3D電視，而電影《阿凡達》將全球影視視角提高到三維立體的角度，國內隨后也有《龍門飛甲》的3D特效給觀眾帶來了前所未有的體驗。目前，國內也出現了很多3D特效的商業廣告，在昆明就有公交站臺廣告，一些整形醫院也推出了一系列基于三維立體技術的平面廣告，滿足了消費者對整體或局部立體感的需求。這些都是三維立體技術在生活中的應用。

自1838年科學家Wheatstone發明第一臺立體圖片觀賞器以來，三維立體顯示技術已經發展了一百多年。在此發展過程中，頭戴式的立體顯示技術在原理、技術方面都很成熟，也有大量的商業產品。但是由于需要佩戴設備，始終不方便；并且由于它僅僅依賴于雙目視差原理，長時間使用會存在觀看視疲勞，觀看者會感到頭暈。因此無需佩戴設備的裸眼三維立體顯示技術是未來發展的必然趨勢，但技術還不成熟，大都沒有相應的產品。

集成成像技術由記錄和再現兩個基本過程組成，該技術由法國著名物理學家、諾貝爾物理學獎獲得者M.G.Lippmann在1908年首次提出。利用微透鏡陣列中各微透鏡單元從不同視角記錄三維物體信息，形成微圖像陣列，再將記錄的微圖像陣列置于與記錄過程相匹配的微透鏡陣列的焦平面上，用散射光照射，根據光學可逆原理和人腦的融合，就可以觀看到三維立體圖像。該技術可以提供全視差的圖像，不需要任何的特殊設備就可以提供全彩的圖像，提供的觀看點是準連續的，在一定的區域內，可以供多人觀看，成為裸眼三維立體顯示的重要發展趨勢。

常規的基于集成成像的三維顯示技術，通過液晶屏顯示三維物體信息，需要同時顯示的幾萬甚至幾十萬幅微圖像，在通過微透鏡陣列的對準匹配安裝，實現三維物體影響的再現。該技術所采用的三維顯示關鍵器件為易碎的玻璃基板，不具備輕、柔、便于攜帶等特點；同時對集成對準安裝工藝提出很高要求。隨著現代科技的迅猛發展，電子設備及系統不斷朝著小型化、便攜式、多功能化等方向演化，便攜式電子產品與我們的生活日益密切，目前使用可穿戴設備已經成為大眾消費新潮流和新時尚。如何實現器件易于彎曲、輕量化、便于攜帶，將三維顯示技術拓展到更寬、更廣的柔性可穿戴圖像顯示領域，成為產業和信息技術發展中亟待解決的問題。

發明內容

本發明要解決技術問題是：克服現有技術基材硬質、易碎，集成對準難度高等不足，提供一種雙面對準成形裸眼三維顯示薄膜器件的方法，實現一體化柔性三維顯示薄膜器件的制備及成形。

本發明解決上述技術問題采用的技術方案是：

一種雙面對準成形裸眼三維顯示薄膜器件的方法，包含以下步驟：

步驟(1)實現成像結構柔性壓印模板的制備；

步驟(2)根據三維顯示薄膜器件要求選擇基材；

步驟(3)在基材表面旋涂一層壓印膠，將壓印模板上的結構信息傳遞到壓印膠上；

步驟(4)在基材另一側制備一層有色材料；

步驟(5)在有色材料上旋涂光刻膠，將攜帶有圖案信息的掩模板上的對準標記與壓印膠結構上的標記雙面對準曝光，利用掩模板對光刻膠進行曝光，通過顯影、堅膜工藝獲得光刻膠圖案層；

步驟(6)最后采用刻蝕方式，將光刻膠上的圖案層刻蝕傳遞到有色材料層，形成一體化的三維顯示薄膜器件。

其中，步驟(1)中壓印模板是采用澆注、固化及脫模的工藝生成，模板的材料為柔性的高分子聚合物材料，固化前為液態。

其中，步驟(1)中壓印模板攜帶結構信息包括成像結構以及對準標記結構。

其中，步驟(2)中所選擇的基材為柔性材料，是聚碳酸酯(PC)、聚苯乙烯(PS)、聚氯乙烯(PVC)、聚丙烯(PP)或聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)，具有透光性好、可自由彎曲的特征。

其中，步驟(2)中所選擇的基材的厚度要符合三維顯示薄膜器件設計要求。

其中，步驟(4)中所述有色材料是金、銀、鋁、鉻以及各種具有顏色化合物，可通過鍍膜工藝制備。