[发明专利]卷对卷制备液晶柱透镜光栅膜的方法

说明书

卷对卷制备液晶柱透镜光栅膜的方法，属于3D显示技术领域，本发明为解决目前制备2D/3D切换膜通过手动完成，难以连续生产，效率低，成本高且液晶填充的质量无法保证的问题。本发明方法为：步骤一、凹光栅卷材传送至基材进材卷辊上，滴PI液至涂液辊表面，整平后再转印到该凹光栅卷材上，形成基材；步骤二、转印有PI液的基材通过红外线隧道炉烘烤固化，再经摩擦辊筒进行90°定向摩擦；步骤三、基材经左侧辊旋转至与凹模具辊相切处通过滴液晶机对基材表面进行液晶滴定，再通过凹模具辊与左侧辊相切制作成型的液晶柱状透镜光栅，并经凹光栅模具旋转过程中进行恒温配向；步骤四、经UV固化剥离后通过液晶柱透镜光栅收材卷辊收卷。

技术领域

本发明属于3D显示技术领域。

背景技术

目前，裸眼3D显示技术的发展因提高了观看的舒适度、自由度及拓宽了应用领域而受到广泛关注。在各类实现裸眼3D立体显示技术中，柱透镜凹光栅阵列通过填充固化型液晶材料并进行高温配向及紫外固化制作得到的光栅膜再与液晶光阀配备技术，既有好的3D显示功能又有好的2D显示质量且能够实现2D/3D自由切换而被业界广泛重视。

在2D/3D光栅切换膜制作的过程中，固化型液晶材料涂布质量是整个工艺环节最重要的一环。目前，2D/3D光栅切换膜的制作工序主要包括：(1)液晶材料的熔化，将常温下密封、遮光保存的固态液晶通过油浴、红外等加热方式，得到熔融态液晶；并通过真空消泡除去熔融态液晶中的空气泡；将消泡好的液晶通过保温储罐保存以待作业；(2)聚酰亚胺PI玻璃丝印烘烤后的摩擦及柱镜凹光栅的摩擦，对PI玻璃摩擦主要是便于液晶在沟槽上按照一定方向配向；(3)液晶材料涂布，将待作业的熔融态液晶涂布在摩擦取向好的聚酰亚胺PI玻璃表面，一般液晶涂布在PI玻璃过程中需要处于恒温环境条件下，温度控制在液晶熔点与清亮点之间，图1中3为涂布完成的熔融态液晶分布区域，图示采用线形涂布，也可采用其他方式，2为摩擦配向好的PI玻璃；(4)凹光栅对位，将摩擦好的凹光栅膜置于涂布好液晶的上层，凹光栅在贴合前一般需要切割成特定角度的，使得径向排列的透镜单体具有特定的角度倾斜，如图1中4为凹光栅膜，凹光栅面朝下，5为透镜单体的径向排列方向；然后通过PI玻璃边缘进行对位，使得凹光栅膜边缘与PI玻璃边缘平行。(5)压轮贴合，通过图1中的滚轮1与基板平台6相对运动进行贴合，贴合间隙可以通过手动或气动压阀调节，使得熔融态液晶较为均匀地填充在凹光栅凹槽中。(6)高温配向及紫外固化，将贴合好的光栅膜在高温条件下进行配向，使液晶分子按照摩擦方向进行规则排布，然后通过UV紫外照射将液晶固化便可得到如图2的2D/3D光栅切换膜。

由于设备的限制，目前2D/3D光栅切换膜主要通过手动来完成，既对液晶材料利用率低且无法做到连续生产，效率低，成本高且液晶填充的质量无法保证，这也直接影响到2D/3D观看效果。

因而，需要一种高效率、高质量、高精度的卷对卷制备液晶柱状透镜膜的方法。

发明内容

本发明目的是为了解决目前制备2D/3D切换膜通过手动完成，难以连续生产，效率低，成本高且液晶填充的质量无法保证的问题，提供了一种卷对卷制备液晶柱透镜光栅膜的方法。

本发明所述卷对卷制备液晶柱透镜光栅膜的方法，该方法采用的制备装置包括基材进材卷辊、涂液辊、均液轮、PI滴液机、红外线隧道炉、摩擦辊筒、左侧辊、右侧辊、滴液晶机、凹模具辊、UV固化机和液晶柱透镜光栅收材卷辊；涂液辊从正上方与基材进材卷辊相切，均液轮从左上方与涂液辊相切，相邻滚轮两两相切，转向相反；凹模具辊为镜面金属辊外圆表层贴合凹模具构成；

红外隧道炉设置有红外发热管和输送滚轮，输送滚轮的上方设置一排红外发热管，输送滚轮用于传送转印有PI液的凹光栅卷材，红外发热管用于烘烤固化卷材；

摩擦辊筒从正上方与左侧辊相切，二者留有的间隙为绒毛压入量h；左侧辊、右侧辊对称设置在凹模具辊的两侧，且相邻辊两两相切、转向相反；

该方法为：