[发明专利]裸眼3D显示屏材料及其制备方法

说明书

一种裸眼3D显示屏材料及其制备方法，该方法包括以下步骤：提供一基体材料溶于挥发性溶剂的聚合物溶液，其中该基体材料为光学透明材料，该挥发性溶剂不与水互溶；在一恒温恒湿密闭容器中，将聚合物溶液在一光学透明基板上浇铸成型，通过挥发性溶剂挥发促进聚合物溶液表面水滴的形核与生长；将浇铸有聚合物溶液的光学透明基板在恒温恒湿密闭容器中静置，待挥发性溶剂和水滴完全挥发后，在基体材料表面形成水滴留下的球形凹坑的显微结构，即得裸眼3D显示屏材料。本发明可以在较大范围内对显示屏材料的光散射角进行调控，且具有较高的透光率、较好的光强分布均匀性，制备工艺简单，可应用于全息3D显示系统中。

技术领域

本发明属于裸眼3D显示技术领域，尤其涉及一种裸眼3D显示屏材料及其制备方法。

背景技术

大自然以真三维的形式将事物展示给人类，而视觉信息则能够将事物的特性生动形象地反映出来。但目前的主流显示方式为平面二维显示，此种显示方式丢失了真实三维物体的深度信息，限制了人们对客观物体的正确认知，因此各种类型的三维(3D)显示技术应运而生并得到了充分发展。

3D显示主要基于人们左右眼观看到的图像差异，经大脑融合处理产生立体深度感。现阶段的3D显示技术普遍为穿戴式显示，人们需要佩戴相应的辅助设备，如3D眼镜、3D头盔等来观看到三维图像。但显示设备的长时间穿戴会产生严重的视觉疲劳，还可能会导致头疼、恶心呕吐等，因而对用户带来极大的不便，限制了其应用范围。而裸眼3D显示无需佩戴任何辅助设备，因此逐渐受到了商家和研究者们的关注和热爱。

专利文献“一种全息功能屏及其制作方法”(申请号为200980100483.X)公开了一种全息功能屏及其制作方法，通过调控激光照射漫散射体后所产生的散斑颗粒尺寸及分布的参数来获得相应参数的散射空间角，当将全息功能屏放置在规定的参照面上时，可实现空间单方向输入光线的展宽角正好是所述的空间抽样角，从而获得以恢复复杂波前为目的的裸眼3D显示。

在裸眼3D显示屏的成像过程中，投影仪阵列发出的入射光线在通过屏幕后能在空间中形成连续的立体视点区域，以满足三维影像成像需求。其中最为关键的是屏幕应当具有与投影仪阵列相匹配的光散射角和均匀分布的光强，因为过大和过小的光散射角均会导致所成图像的模糊，而不均匀的光强分布则会引起“热点”、“眩光”等问题。

但市场上诸如前述专利等的裸眼3D显示屏在加工过程中除了需要搭建相应的精密光路以便大功率激光进行曝光处理外，还需进行模板的制备和复刻。制作过程中除了存在因设备昂贵、工艺复杂、模板破损等引起的加工成本高问题外，更为关键的是其加工精度取决于散斑尺寸，光散射角大小的可控性和光强分布的均匀性差。

发明内容

有鉴于此，本发明的主要目的在于提供了一种裸眼3D显示屏材料及其制备方法，以期至少部分地解决上述提及的技术问题中的至少之一。

为实现上述目的，本发明的技术方案如下：

作为本发明的一个方面，提供了一种裸眼3D显示屏材料的制备方法，包括以下步骤：提供一基体材料溶于挥发性溶剂的聚合物溶液，其中该基体材料为光学透明材料，该挥发性溶剂不与水互溶；在一恒温恒湿密闭容器中，将所述聚合物溶液在一光学透明基板上浇铸成型，通过挥发性溶剂挥发促进所述聚合物溶液表面水滴的形核与生长；将浇铸有所述聚合物溶液的光学透明基板在所述恒温恒湿密闭容器中静置，待所述挥发性溶剂和水滴完全挥发后，在基体材料表面形成水滴留下的球形凹坑的显微结构，即得所述裸眼3D显示屏材料。

作为本发明的另一个方面，提供了一种裸眼3D显示屏材料，包括：光学透明基板；以及形成于所述光学透明基板上的基体材料，其中，所述基体材料为光学透明材料，所述基体材料的表面形成球形凹坑的显微结构。

基于上述技术方案，本发明的裸眼3D显示屏材料及其制备方法具有如下优点：

(1)无需定制模板，利用水滴的凝结和蒸发过程，在显示屏材料表面获得凹坑，实现对显示屏材料表面形貌的调控。