液晶空盒及制作方法、应用该液晶空盒的液晶透镜与流程

本发明涉及液晶盒的技术领域，特别是一种液晶空盒及制作方法、应用该液晶空盒的液晶透镜。

背景技术：

随着科学技术的进步，液晶平板显示(LC Display)有了快速的发展和进步，液晶平板具有轻薄便携、低功耗、无辐射且分辨率高等众多优点，得到了广泛的应用。目前市场上的液晶显示模组最重要的一部分是液晶显示面板，以及基于此同类显示技术的LC Lens(液晶透镜器件，裸眼3D装置的核心)。显示面板和LC Lens都是由两个对盒成形的基板以及夹持在两个基板间的液晶分子组成。因为液晶分子需要均匀分布，所以两块基板的间距(即盒厚)就需要保持一个均匀且稳定的大小。当前在各世代显示技术中有两种技术可以达到要求

其中，球状spacer(支撑体也称隔垫物)喷粉技术是低世代生产中使用最广的盒厚均匀性控制技术。球状spacer主要由硅、玻璃、塑料等材质制成，在光学性能上分透光的白spacer和不透光的黑spacer。球状spacer在小盒厚的液晶面板中有非常好的支撑表现，但是对于立体显示的LC Lens会存在明显的问题，因为LC Lens需要具有较大的盒厚要求，而大盒厚就需要使用粒径较大球状spacer。由于一部分球状spacer分布在显示区域中，spacer粒径过大会在显示时会使画面呈现明显的亮点、彩点或者黑点，严重影响观看效果。另外球状spacer是散布在基板的配向层表面，一旦发生滑动，会造成配向层的刮伤致使显示效果受到影响，而大粒径球状spacer对配向层带来伤害会更加明显。

高世代技术中应用最广泛盒厚均匀性的控制技术是photo spacer种植技术，在成盒制程前的彩膜制程中使用光刻胶进行成膜、曝光、显影，从而在指定位置上形成大小和高度均匀的柱状支撑体，即photo spacer。此种技术制作的photo spacer一般设置在非像素区域内，所以不会影响显示效果。但是传统的显示面板盒厚较小，一般在10um以下，但裸眼3D器件中的LC Lens盒厚一般会超过20um。由于光刻胶是支撑强度比较低的胶状物，种植高度超过10um以上就容易坍塌，所以也不适合LC Lens器件制作的要求。

因此，如何能够使支撑体具有高强度，又不轻易位移，以满足大盒厚设备的支撑，成为一个亟待解决的问题。

技术实现要素：

本发明的目的是解决现有液晶空盒的支撑体容易发生位移、变形的问题。

为实现上述目的，一方面，本发明提供一种液晶空盒，包括第一基板、第二基板以及支撑体，所述支撑体用于保持所述第一基板和所述第二基板之间的间距；其中，所述支撑体包括：

由可光聚合材料或可光分解材料形成的第一支撑部；

位于所述第一支撑部内的第二支撑部，用于支撑所述第一支撑部。

优选地，所述可光聚合材料或可光分解材料包括：液态光刻胶、干膜光刻胶、UV胶、OC。

优选地，所述第二支撑部的硬度大于所述第一支撑部的硬度。

优选地，所述支撑体还包括：

由可光聚合材料或可光分解材料形成的垫体，所述第二支撑部位于所述垫体之上。

另一方面，本发明还提供一种液晶空盒的制作方法，包括：

提供一个第一基板；

在所述第一基板上形成一个中间层，所述中间层包括多个第二支撑部以及覆盖所述第二支撑部的可光聚合材料层或可光分解材料层；

对所述可光聚合材料层或可光分解材料层进行曝光、显影，以形成多个第一支撑部，所述第二支撑部均位于第一支撑部内；

在所述多个第一支撑部上设置一个第二基板。

其中，所述可光聚合材料或可光分解材料包括：液态光刻胶、干膜光刻胶、UV胶、OC胶。

其中，在所述第一基板上形成一个中间层，所述中间层包括多个第二支撑部以及覆盖所述第二支撑部的可光聚合材料层或可光分解材料层，其中，所述可光聚合材料层或可光分解材料层为光刻胶层，包括：

通过喷粉工艺或者构图工艺，在所述第一基板上形成多个第二支撑部；

在所述第一基板上涂布覆盖所述第二支撑部的液态光刻胶，形成覆盖所述第二支撑部的光刻胶层。

其中，在所述第一基板上形成一个中间层，所述中间层包括多个第二支撑部以及覆盖所述第二支撑部的可光聚合材料层或可光分解材料层，其中，所述可光聚合材料层或可光分解材料层为光刻胶层，包括：

通过喷粉工艺或者构图工艺，在所述第一基板上形成多个第二支撑部；

将干膜光刻胶贴附在所述第二支撑部上；

在预设大气压下，对所述干膜光刻胶进行烘烤，形成覆盖所述多个第二支撑部的光刻胶层。

其中，在所述第一基板上形成一个中间层，所述中间层包括多个第二支撑部以及覆盖所述第二支撑部的可光聚合材料层或可光分解材料层，其中，所述可光聚合材料层或可光分解材料层为光刻胶层，包括：

将多个第二支撑部混入至液态光刻胶内；

将混有多个第二支撑部的所述液态光刻胶涂布在所述第一基板上，以形成由所述多个第二支撑部以及覆盖所述第二支撑部的光刻胶层构成的中间层。

其中，在所述第一基板上形成一个中间层，所述中间层包括多个第二支撑部以及覆盖所述第二支撑部的可光聚合材料层或可光分解材料层，其中，所述可光聚合材料层或可光分解材料层为光刻胶层，包括：

在所述第一基板上涂布第一光刻胶层；

通过喷粉工艺，在所述光刻胶层上喷洒多个第二支撑部；

在所述多个第二支撑部以及所述第一光刻胶层上涂布第二光刻胶层，以形成所述中间层。

此外，本发明还提供一种液晶透镜，包括上述液晶空盒，以及填充于所述液晶空盒内的液晶。

此外，本发明还提供一种显示装置，包括上述液晶空盒，以及填充于所述液晶空盒内的液晶。

本发明的上述技术方案的有益效果如下：

在本发明的方案中，支撑体外层由具有一定的粘附力的可光聚合材料或可光分解材料形成，例如液态光刻胶，干膜光刻胶、UV胶等，因此固定在第一基板后不易发生位移，同时，可以实际根据需要进行曝光、显影，准确种植支撑体的位置。且内层设置有第二支撑部，可对外层的可光聚合材料或可光分解材料起到一定支撑作用，从而防止支撑体收到外部压力后发生变形，因此只需要很小的粒径，就能达到较高尺寸的强度要求，避免大盒厚装置中，由于第二支撑部粒径过大造成的在显示上呈现明显亮点，彩点或者黑点的问题。

附图说明

图1和图2为本发明的液晶空盒的结构示意图；

图3为本发明的液晶空盒的制作方法的步骤示意图；

图4A-图4F为发明的液晶空盒的制作方法在第一种实现方式下的流程示意图图；

图5A-图5E为发明的液晶空盒的制作方法在第二种实现方式下的流程示意图；

图6为发明的液晶空盒的制作方法在第三中实现方式下的流程示意图；

图7为发明的显示装置的结构示意图；

图8为发明的液晶透镜的结构示意图。

具体实施方式

为使本发明要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例进行详细描述。

针对现有液晶空盒的支撑体容易发生位移、变形的问题，本发明提供一种 解决方案。

一方面，本发明的实施例提供一种液晶空盒，包括第一基板A、第二基板B以及支撑体1。其中，支撑体1用于保持所述第一基板A和所述第二基板B之间的间距，包括：

由可光聚合材料或可光分解材料形成的第一支撑部11；

位于所述第一支撑部内的第二支撑部12，用于支撑所述第一支撑部11。

所述可光聚合材料或可光分解材料包括：液态光刻胶、干膜光刻胶、UV胶、OC胶等。

在本实施例的液晶空盒中，支撑体外层由具有一定的粘附力的光刻胶形成，因此固定在第一基板后不易发生位移，同时，可以根据实际需要进行曝光、显影，准确种植支撑体的位置。且内层设置有第二支撑部，可对外层的光刻胶起到一定支撑作用，从而防止支撑体收到外部压力后发生变形，因此只需要很小的粒径，就能达到较高尺寸的强度要求，避免大盒厚装置中，由于第二支撑部粒径过大造成的在显示上呈现明显亮点，彩点或者黑点的问题。

可以理解的是，本发明中支撑体的外层不限于光刻胶，与玻璃基板或金属基板具有一定粘附力，且在光照作用下可聚合或可分解的材料都可应用于本发明。

为了能使支撑体较高的强度，作为优选方案，本实施例的第二支撑部的硬度应大于第一支撑部的硬度，可以由玻璃、硅、塑料等材质制成。采用这种结构的设计，外层由光刻胶形成的第一支撑部对于第一基板以及第二基板具有缓冲作用，而内层硬度更高的第二支撑部可以有效防止支撑体受到外力后发生形变。

这里需要说明的是，图1所示的支撑体结构只用于示例性介绍。本实施例的支撑体可以包括一个或多个第二支撑部，且第二支撑部可以为任意形状。

此外，为了保证支撑体能够更为牢固地固定在第一基板上，如图2所示，本实施例的支撑体1还进一步包括：由可光聚合材料或可光分解材料形成的垫体13；其中第二支撑部12位于该垫体13之上。

可以理解的，所述可光聚合材料或可光分解材料包括：液态光刻胶、干膜 光刻胶、UV胶、OC等。

对比图1、图2可以看出，图1所示的支撑体1通过第二支撑部12的一部分以及由可光聚合材料或可光分解材料形成的支撑部11的一部分与第一基板A接触，而图2所示的支撑体1则完全通过可光聚合材料或可光分解材料形成的垫体13固定在第一基板A上，由于可光聚合材料或可光分解材料形成的垫体13具很强有粘附性，因此图2所示的支撑体1比图1所示的支撑体1固定得更为牢固。

此外，本发明的实施例还提供一种针对上述液晶空盒的制作方法，如图3所示，包括：

步骤S1，提供一个第一基板；

步骤S2，在所述第一基板上形成一个中间层，所述中间层包括多个第二支撑部以及覆盖所述第二支撑部的可光聚合材料层或可光分解材料层；

步骤S3，对所述可光聚合材料层或可光分解材料层进行曝光、显影，以形成多个第一支撑部，每个第一支撑部内部设置有一个或多个第二支撑部；

步骤S4，在所述多个第一支撑部上设置一个第二基板。

在本实施例所制作的液晶空盒中，支撑体外层由具有一定的粘附力的所述可光聚合材料层或可光分解材料形成，例如光刻胶，因此固定在第一基板后不易发生位移，同时，可以实际根据需要进行曝光、显影，准确种植支撑体的位置。且内层设置有第二支撑部，可对外层的可光聚合材料或可光分解材料起到一定支撑作用，从而防止支撑体受到外部压力后发生变形，因此只需要很小的粒径，就能达到较高尺寸的强度要求，避免大盒厚装置中，由于支撑部粒径过大造成的在显示上呈现明显亮点，彩点或者黑点的问题。

具体地，在上述步骤S2中，可通过喷粉工艺或者构图工艺，在第一基板上形成第二支撑部，之后在所述第一基板上涂布覆盖所述第二支撑部的可光聚合材料或可光分解材料层。

以构图工艺为例，本发明可以在第一基板上先沉积出第二支撑部的材料图层，之后通过掩膜板，对材料图层进行刻蚀，形成第二支撑部的图形。但是，构图工艺成本高、耗时长，若直接将现有的球状Spacer作为第二支撑部，则 只需要将球状Spacer直接布置在第一基板上即可。

下面结合几个实现方式以液态光刻胶或干膜作为第一支撑部，以球状Spacer作为第二支撑部的实现方式，对本实施例的制作方法进行详细介绍。可以理解的，也可用其他具有一定粘附力，且在光照作用下可聚合或可分解的材料作为第一支撑部，本发明不一一列举。

实现方式一

本实现方式一的液晶空盒的制作方法包括：

步骤41，参考图4A，首先，通过喷粉装置，在第一基板A上的目标区域(该目标区域可以是第一基板A的部分区域或全部区域，至少要包括有需要设置支撑体的支撑区域)喷洒所需盒厚大小偏小5％左右的球状Spacer12，并在喷洒完成后，将第一基板置入烤炉中烘烤，使球状Spacer12表面固有的膜层热熔，Spacer12可粘附在第一基板A的表面。

步骤42，参考图4B，在第一基板A上涂布能够覆盖球状Spacer12的液态光刻胶41，然后烘烤液态光刻胶41使之形成均匀平滑的光刻胶层。

步骤43，参考图4C，待光刻胶固化后，使用掩膜板42对支撑区域x1、x2之外的光刻胶层进行曝光。

步骤44，参考图4D，通过显影去除被曝光的光刻胶层，然后干燥固化，在特定位置的支撑区域x1、x2上形成支撑体1。

步骤45，参考图4E，通过水洗，以去除支撑区域x1、x2之外的球状Spacer12。

步骤46，参考图4F，在第一基板A的上方，对盒形成第二基板B。

本实现方式一通过烘烤，使球状Spacer12表面固有的膜层热熔后固定在第一基板上，在后续涂布光刻胶的过程不会中，不会使球状Spacer12发生位移。

本实施例使用的是液态正性光刻胶，去除曝光后的光刻胶层；可以理解的，在其他实施例中也可使用液态负性光刻胶，即保留曝光后的光刻胶层。

实现方式二

本实现方式二的液晶空盒的制作方法包括：

步骤51，参考图5A，首先，在第一基板的目标区域上涂布作为垫体13 的光刻胶51，该光刻胶51的厚度优选为1.9至2.1μm，

步骤52，参考图5B，通过喷粉装置，在光刻胶51上喷洒作为第二支撑部的球状Spacer12。

步骤53，参考图5C，均匀涂布覆盖球状Spacer12的液态光刻胶52，该光刻胶52作为第一支撑部，要填充球状Spacer12之间的空隙，然后烘烤液态光刻胶52使之形成均匀平滑的光刻胶层。

步骤54，参考图5D，待液态光刻胶52均匀固化后，通过与实现方式一中步骤43-步骤45相同的曝光、显影工艺，在支撑区域x1、x2上形成由第一支撑部11、第二支撑部12以及垫体13组成的支撑体1；

步骤54，参考图5E，在第一基板A的上方，对盒设置第二基板B.

与实现方式一不同的是，本实现方式二在喷洒球状Spacer12前，先在目标区域上涂布一层作为垫体的光刻胶，球状Spacer12通过该垫体可以牢固地固定在第一基板上，在后续执行上述步骤53时，可以避免球状Spacer12发生位移。此外，在显影、曝光后，靠非支撑区域的光刻胶固定的球状Spacer12会自动从第一基板上脱落，只需清洗即可从第一基板上去除。

可以理解的，在其他实施例中，步骤51中，可直接在第一基板的目标区域上贴附干膜光刻胶作为垫体。

实现方式三

参考图6，本实现方式三通过旋涂装置或涂布装置将球状Spacer12与液态光刻胶的混合液61涂布在第一基板A上的目标区域上，形成覆盖有球状Spacer12的光刻胶层62。

之后，对光刻胶层62进行固化后，并在固化完成后，执行与上述实现方式一中步骤43-步骤45相同的曝光、显影工艺，在支撑区域上形成支撑体，之后执行上述实现方式一中的步骤46，完成第二基板与第一基板的对盒。

在实现方式三中，球状Spacer12和覆盖球状Spacer12的光刻胶可直接通过一次工艺形成在第一基板的目标区域上。相比与实现方式一和实现方式二，制作工序更为简单，且制作效率更高。

实现方式四

在本实现方式四中，首先通过喷涂装置，在第一基板的目标区域上喷洒所需盒厚大小偏小10％左右的球状Spacer，然后将大约与所需盒厚一半厚度的干膜光刻胶均匀贴附在球状Spacer表面，并使用柔性滚轮状将Spacer空隙处的干膜光刻胶与第一基板紧密结合，之后对第一基板进行烘烤，同时还需施加大于0.9Mpa的大气压力，使干膜状的光刻胶与球状Spacer进一步紧密融合。最后，与实现方式一中步骤43-步骤45一样，通过曝光、显影工艺，在支撑区域上形成支撑体。

在实现方式四中，通过干膜状的光刻胶直接将球状Spacer贴服在第一基板上，可有效防止了球状Spacer发生位移。相比实现方式一和实现方式二，本实现方式4不需要在通过额外步骤对球状Spacer进行固定，因此制作工序更简单，也更易实施。

以上是本实施例制作方法的几种实现方式，可以看出，本发明的制作方法可直接使用喷粉工艺或涂布工艺，将球状Spacer布置在第一基板上，在制作成本以及制作耗时长具有较高的优势。

当然，作为其他可行方案，本发明的第二支撑物也不限于是球状Spacer，但凡是能够通过喷粉工艺或涂布工艺在第一基板上布置的现有物体，都可适用上述几个实现方式。

此外，本实施例的制作方法也可以只在需要设置支撑部的支撑区域上，形成第一支撑部和第二支撑部，例如在喷涂球状Spacer和涂布光刻胶前，使用挡板遮挡非支撑区域；或者在球状Spacer中掺杂磁性微粒，通过在第一基板下方设置磁场，促使球状Spacer在支撑区域上产生振动，从而均匀分布在支撑区域上。

此外，本发明还提供一种显示装置，包括对盒成形的第一基板和第二基板。第一基板和第二基板之间设置有液晶，且第一基板的非像素区上设置有用于保持第一基板与第二基板之间间距的支撑体。如图1所示，该支撑体包括：

由可光聚合材料或可光分解材料形成的第一支撑部11；

位于所述第一支撑部内的第二支撑部12，用于支撑所述第一支撑部11。

在本实施例的显示装置中，支撑体外层由具有一定的粘附力的光刻胶形成， 因此固定在第一基板后不易发生位移。且内层设置有第二支撑部，可对外层的光刻胶起到一定支撑作用，从而防止支撑体收到外部压力后发生变形，因此只需要很小的粒径，就能达到较高尺寸的强度要求，避免大盒厚显示装置中，由于支撑部粒径过大造成的在显示上呈现明显亮点，彩点或者黑点的问题。

下面结合实际应用对本实施例的显示装置进行详细介绍。

示例性地如图7所示，本实施例的显示装置包括：

对盒成形的阵列基板A和彩膜基板B。其中，阵列基板A和彩膜基板B之间设置有液晶71。作为示例性介绍，支撑体1设置在阵列基板A的非像素区域上，如设置在像素之间的间隙区域73上，和/或设置在显示区域外侧的黑边框区域74上。

根据图7所示的结构可以看出，由于本实施例的支撑体1能够牢固地固定在阵列基板A上，因此可避免位移后对配向层72造成损伤。此外，由于支撑体1具有很高的支撑强度，即便需要制作较高的尺寸，也不会轻易发生坍塌，特别适用于盒厚较大的显示设备。

这里需要给予说明的是，图7所示结构仅用于示例性介绍，本实施例的支撑体还可以设置在彩膜基板上，且根据显示面板的支撑需求，设置在不同的非像素区域上。

此外，如图8所示，本发明的另一实施例还提供一种液晶透镜，包括对盒成形的第一基板A和第二基板B，该第一基板和第二基板之间设置有液晶81。其中，第一基板A上设置有用于保持第一基板A与第二基板B之间间距的支撑体，如图1所示，该支撑体包括：

由可光聚合材料或可光分解材料形成的第一支撑部11；

位于所述第一支撑部内的第二支撑部12，用于支撑所述第一支撑部11。

在实际使用中，本发明的液晶透镜通常设置于显示面板上。第一基板A和第二基板B为透光材料形成的图层，且分别设置有透明电极层。当透明电极层通电后，可驱动液晶81进行转动，以形成若干个透镜。显示面板所显示的图像通过液晶81形成的透镜后，分别向用户左眼视区和右眼视区进行折射，形成立体图像对。

为达到图像折射效果，第一基板A和第二基板B的之间需要保持较大的盒间距离，为此支撑体必需要具有较高的强度，才能在盒厚相同的高度下，不轻易发生变形。为此，本实施例在支撑体内部设置了第二支撑部，当液晶透镜受到外部压力时，第二支撑部能够避免支撑体发生不可恢复的形变(如坍塌)。另一方面，支撑体的外层为由光刻胶形成的第一支撑，能够对第一基板和第二基板起到一定缓冲效果，可释放液晶透镜所受到的部分应力，为中间的液晶提供更好的保护。此外，支撑体外层的光刻胶具有很强的粘附力，不会轻易在第一基板上发生位移，避免对盒间液晶产生挤压，使用户提无法体验稳定3D呈像效果。

以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明所述原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。